如何避免静态通用工厂方法中的“类型不匹配”？

Question

要么我使用谷歌太愚蠢，要么到目前为止还没有其他人遇到过这个问题。

我正在尝试编译以下代码：

public interface MyClass {
  public class Util {
    private static MyClass _this;
    public static <T extends MyClass> T getInstance(Class<T> clazz) {
      if(_this == null) {
        try {
          _this = clazz.newInstance();
        } catch(Exception e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
      return _this;
    }
  }
}

然后，在“返回_this;”行中我收到错误“类型不匹配：无法从MyClass转换为T” 为什么是这样？ T扩展了MyClass，问题出在哪里？如果我将线路改为“return（T）_this;”，我只是得到关于未经检查的演员的警告，但我不喜欢警告;-)有没有办法实现我想要的没有错误或警告？

Answer 1

想象一下，您有两个MyClass，Foo和Bar的实现。作为MyClass类型的字段，_this可以是Foo或Bar。

现在，由于您的getInstance方法返回<T extends MyClass>，因此以下列方式调用它是合法的：

MyClass myClass = Util.getInstance(MyClass.class);

如果它是第一次调用，则不起作用，因为MyClass是一个接口，无法使用newInstance()进行实例化。

Foo foo = Util.getInstance(Foo.class);
Bar bar = Util.getInstance(Bar.class);

现在，如果_this是Foo的实例并且您调用了Util.getInstance(Bar.class)，会发生什么？这就是你不被允许这样做的原因。

Answer 2

这是因为变量_this属于MyClass类型，而不是类型T。即使它恰好包含T的实例，编译器也无法知道这一点。

Answer 3

我刚刚确认这会让编译器感到高兴，并且仍然以您想要的方式约束类型：

public interface MyClass {
  public class Util {
    private static MyClass _this;
      public static MyClass getInstance(Class<? extends MyClass> clazz) {
        if(_this == null) {
          try {
            _this = clazz.newInstance();
          } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }
        return _this;
    }
  }
}

编辑：

考虑客户端代码，这实际上只暴露了这个工厂设计中的一个错误。想象一下：

MyClass foo = MyClass.getInstance(Foo.class); // sets _this to a Foo and returns it

MyClass bar = MyClass.getInstance(Bar.class); // _this is already set to a Foo and
                                              // we return a Foo when we probably
                                              // are expecting a Bar!

Answer 4

“类型不匹配”......

...是由于以下原因：

• T代表MyClass。
的子类 声明
• getInstance返回T
类型的对象
• 返回MyClass类型的对象。

就像声明一种方法在返回Double时返回Number。

解决方案......

...是将return语句更改为

return (T) _this;

（如果你想摆脱警告，请添加@SuppressWarnings("unchecked")。

但是有问题......

正如科林指出：假设你有

class MyClassImpl1 implements MyClass {
}

class MyClassImpl2 implements MyClass {
}

并执行以下操作：

MyClassImpl1 o1 = MyClass.Util.getInstance(MyClassImpl1.class);
// _this now holds a value of type MyClassImpl1...

// ... which causes this line to throw a ClassCastException.
MyClassImpl2 o2 = MyClass.Util.getInstance(MyClassImpl2.class);