Question

鉴于此代码示例：

class A {

}

public class TestGenerics {

    private static <T extends A> T failsToCompile() {
        return new A();
    }

    private static <T extends A> T compiles(T param) {
        return param;
    }

}

为什么第一种方法不能编译，但第二种方法呢？

错误是：

不兼容的类型。要求：T。发现：A

基本上我想要实现的是返回子类型的具体实例（例如，类B，扩展A）。工厂方法的排序。

编辑：好的，对于那些投票的人，我决定进一步详细说明。请参阅更新的示例，该示例不再使用String（是的，我知道String是最终的，不需要说明明显的）

编辑2 ：问题的替代版本：

如何实现此方法以便编译（没有未经检查的强制转换和警告）？

abstract <T extends A> T failsToCompile();

编辑3 ：这里的代码示例更贴近我试图解决的问题：

class Foo { }
class Bar extends Foo { }
class A<T extends Foo> { }
class B extends A<Bar> { }
public class TestGenerics {

    private static <T extends Foo> A<T> failsToCompile() {
        return new B();
    }

}

此处，方法返回类型为A<T>。考虑到T被定义为 Foo或其子类，并且B的定义如下：B extends A<Bar>，为什么我只能返回{{1} }}？我想这个问题归结为你不能指定new B()，我理解为什么。但这有一个优雅的解决方案吗？

Answer 1

忽略String为final的事实（因此您不能拥有String的子类），您可以将通用类Class<T>传递给通用案例的方法。像，

private static <T extends String> T get(Class<T> cls) 
            throws InstantiationException, IllegalAccessException {
    return cls.newInstance();
}

Answer 2

我试图更详细地阐述我的评论，以回答＆＃34;为什么＆＃34;。

您在问题中显示的是通用方法（而非通用类型），请参阅例如Oracles "The Java™ Tutorials", Generic Methods

推理

让我们考虑对工作方法的明确调用：TestGenerics.<A>compiles(new A());

这会实例化对类T的方法调用的泛型类型A。请记住，类型擦除在编译时会删除所有这些时髦的泛型类型，JVM不会看到泛型类型，并且编译器会处理泛型。编译器现在知道，您想要使用泛型类型T＆＃34; set＆＃34;上课A。从中可以推断出返回的类型也是类A（因为T根据方法代码返回，并且T被实例化为A）。这就是你使用泛型所获得的一切。

您可以从方法调用中移除<A>，使其看起来像普通＆＃34;普通＆＃34;方法调用，因为编译器可以推断出T必须是A：TestGenerics.compiles(new A());

让TestGenerics.<B>compiles(new B());与class B extends A {}一起查看。如上所述，编译器知道此方法调用将返回类B的对象。

现在想象一下（不编译）代码TestGenerics.<B>compiles(new A());。由于传递给方法的对象不是B类型，编译器将抛出错误。否则该方法将返回类A的对象 - 但泛型类型断言该方法在此返回类型为B的对象。这实际上相当于Andreas在评论中给出的例子（B b = failsToCompile()）。

直到你实例化泛型类型 - 即使你设置了边界（如T extends A） - 它也没有类类型。因此，您无法返回具体类，因为这不符合泛型类型参数。

比萨示例

为了好玩，让我们试着为上述推理制作一个真实世界的例子：比萨饼。为了举例，我们假设每个披萨都是Margherita的一个子类型，即您将成分添加到Margherita以获得您最喜欢的其他披萨。

class PizzaMargherita {};

class PizzaProsciutto {
  PizzaProsciutto() {
    super(); 
    addIngredient(new Prosciutto());
  }
}

您的compiles()方法现在烘焙披萨：

public static <P extends Margherita> P bake(P pizza) {
  heat(pizza); 
  return pizza;
}

烘烤玛格丽特（Margherita）并从烤箱中取出（烘烤过的）玛格丽特（Margherita），烘烤意大利熏火腿并获得意大利熏火腿。

现在想一想：

public static <P extends Margherita> P doesntBake(P pizza) {
  return new PizzaMargherita();
}

一个烤箱总是返回玛格丽特，独立于你投入的东西？！？编译器不会批准。

- ＆GT;您需要使用混凝土比萨来烘焙它，或者您需要一种解决方法，例如类型标记：

public static <P extends Margherita> P bakePizza(Ingredients<P> ingredient) {
  P pizza = buildPizza(ingredients);
  return bake(pizza);
}

变通办法类型标记

您必须使用运行时类型令牌，如@Elliott Frisch在其答案中所示：

private static <T extends A> T failedToCompile(Class<T> c)
        throws InstantiationException, IllegalAccessException {
    return c.newInstance();
}

您无法实例化通用类型 - new T()无法正常工作，因为JVM对通用类型T一无所知。因此，您在编辑2中寻找的内容并不起作用。但是TestGenerics.<A>failedToCompile(A.class);有效，因为A.class是java字节代码的一部分。

变通办法类型令牌＆amp;泛型类

根据您的具体要求，通用工厂类可能会对您有所帮助：

class Factory<T extends A> {
  private final Class<T> typeToken;
  public Factory(Class<T> typeToken) {
    this.typeToken = typeToken;
  }

  public T build()
        throws InstantiationException, IllegalAccessException {
    return this.typeToken.newInstance();
  }
}

你仍然需要某种形式的Map来获得正确的工厂来构建你需要的类，但你现在可以使用你需要创建类型为T的对象的任何可用的东西。

Map<String, Factory<?>> factories = new HashMap<>();
Map<DAO, Factory<?>> factories = new HashMap<>();
Map<ValueObject, Factory<?>> factories = new HashMap<>();
factories.get(valueObjectTypeA);

Answer 3

其他人已经清楚地解释了failsToCompile方法无法编译的原因。安德烈亚斯甚至展示了一个例子......

至于如何规避这一点，我认为你应该考虑使用Supplier，这只是你需要的工厂：

private static <T extends A> T nowItCompilesFine(Supplier<? extends T> factory) {
    return factory.get();
}

你称之为：

A a = nowItCompilesFine(() -> new A());

或者使用对构造函数的引用：

A a = nowItCompilesFine(A::new);

与A的任何后代相同：

class Child extends A { }

List<Supplier<? extends A>> factories = Arrays.asList(A::new, Child::new);

Supplier<? extends A> factoryA = factories.get(0);

A a1 = nowItCompilesFine(factoryA);

Supplier<? extends A> factoryChild = factories.get(1);

A a2 = nowItCompilesFine(factoryChild);

System.out.println(a2.getClass().getSimpleName()); // Child

泛型方法返回类型 - 编译错误

3 个答案:

推理

比萨示例

变通办法类型标记

变通办法类型令牌＆amp;泛型类