《Java 核心技术 卷一》 泛型类型章节中“仍会导致一个类型错误” 是什么类型错误 ？

  • Z时代
  • 2024-02-11
  • 分类：IT

这个 “仍会导致一个类型错误” 是什么类型错误 ？

回答：

    private static class Pair<T> {
        public T t ;
        public Pair(T t) {
            this.t = t;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Pair<String> pairs[]=new Pair[10];
        Object objPairs[]=pairs;
        //这里报错是因为声明类型虽然为Object,但是实际的数组类型已经确定了为Pair,所以在赋值时就会报错了
        //java.lang.ArrayStoreException: java.lang.String
        // objPairs[0]="123";
        //这里并不会报错,因为能通过类型检查： 泛型因为被擦除，最后检查的都是Pair<Object>
        objPairs[0]=new Pair<Integer>(1);
        //但是如果我在通过pairs数组去拿就会出错了
        //java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
        Pair<String> pair = pairs[0];
        //8.6.3的小节标题就是结论： 不能创建参数化类型的数组，因为泛型擦除了，我个人理解是创建了也没啥用，在编译器检测不出来错误。
    }

回答：

要区分数组和泛型容器，那么就需要先理解以下三个概念：协变性（covariance）、逆变性（contravariance）和无关性（invariant）。

若类A是类B的子类，则记作A≦B。设有变换f()，则有以下定律：

  • 当A≦B时，有f(A)≦f(B)，则称变换f()具有协变性。
  • 当A≦B时，有f(B)≦f(A)，则称变换f()具有逆变性。
  • 如果以上两者皆不成立，那么称变换f()具有无关性。

在Java语言中，数组具有协变性，而泛型具有无关性，示例代码如下所示：

   Object[] array = new Integer[1];
   //这里ide会有红色下划线，表示编译错误。
   ArrayList<Object> list = new ArrayList<Integer>();

以上这两行代码，数组正常编译通过，而泛型抛出了编译期错误，应用之前提出的概念对代码进行分析，可知以下推论：

数组的变换可以表达为f(A)=A[]，通过之前的示例

可以得出以下推论：

f(String) = String[] 以及 f(Object) = Object[]

通过代码验证，String[]≦Object[]是成立的，由此可见，数组具有协变性。ArrayList泛型的变换可以表达为f(A)=ArrayList

得出以下推论：

f(String) = ArrayList<String> 以及 f(Object) = ArrayList<Object>

最终得出结论，数组具备协变性，而泛型具备无关性。

所以，为了让泛型具备协变性和逆变性，Java引入了有界泛型的概念。

除了协变性的不同，数组还是具象化的，而泛型不是。

什么是具象化（也可以称之为具体化，物化）？在《Java语言规范》里，明确地规定了具象化类型的定义：

完全在运行时可用的类型被称为具象化类型（refiable type），会做这种区分是因为有些类型会在编译过程中被擦除，并不是所有的类型都在运行时可用。它包括：

  • 非泛型类声明，接口类型声明。
  • 所有泛型参数类型为无界通配符（仅用‘?’修饰）的泛型参数类。
  • 原始类型。
  • 基本数据类型。
  • 其元素类型为具象化类型的数组。
  • 嵌套类（内部类、匿名内部类等，例如java.util.HashMap.Entry），并且嵌套过程中的每一个类都是具象化的。

无论是在编译时还是运行时，数组都能确切地知道自己所属的类型。但是泛型在编译时会丢失部分类型信息，在运行时，它又会被当作Object处理。

Java的泛型最后都被当作上界  `(? extend Type )` 处理了。

换言之，数组必须清楚地知道自己内部元素的类型，并且会一直保存这个类型信息，在添加元素的时候，该信息会被用于做类型检查，而泛型的类型是不确定的。所以，在编译器层面就杜绝了这个问题的发生。这在《Java语言规范》里有明确地说明：

If the element type of an array were not reifiable，
the virtual machinecould not perform the store check described 
in the preceding paragraph.This is why 
creation of arrays of non-reifiable types is forbidden. 
Onemay declare variables of array types whose element 
type is not reifiable,but any attempt to assign them a value will 
give rise to an uncheckedwarning.
如果数组的元素类型不是具象化的，那么虚拟机将无法应用在前面章节里描述过的存储检
查。这就是为什么创建（实例化）非具象化的数组是不允许
的。你可以定义（声明）一个元素类型是非具象化的数组类
型，但任何试图给它分配一个值的操
作，都会产生一个unchecked warning。存储检查：
这里涉及Array的基本原理，可以自行参阅《Java语言规范》

泛型具有无关系。

.......

以上是 《Java 核心技术 卷一》 泛型类型章节中“仍会导致一个类型错误” 是什么类型错误 ？ 的全部内容， 来源链接： utcz.com/p/944968.html

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