将对象强制转换为任何集合类型

Question

我们最近在代码中遇到了一个与面向对象编程(OOPs)概念相关的错误。

class ABC
{
    String a;
    ABC(){
        a = "abc";
    }
}

public class Main {


    static Object listABC() {
        List<ABC> listOfABC = new ArrayList<>();
        listOfABC.add(new ABC());
        return listOfABC;
    }

    public static void main(String[] args) throws java.lang.Exception {

        List<Long> listLong = (List) Main.listABC();
        System.out.println(listLong.get(0));
    }
}

输出: ABC@642c39d2

这不应该引发运行时异常吗？有人能指导我为什么这段代码没有引发异常吗？

- Rachit Kyte.One

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你现有的列表是类型为<ABC>，而你将其强制转换为LONG类型。 - Nimesh

是的，它不会引发任何运行时异常。 - Rachit Kyte.One

@rmagon 因为泛型在编译后就消失了。你不会得到 Runtime 异常，因为编译器会关注正确的类型。如果在运行时，某些东西是由泛型定义的不同类，则不会有异常，因为 List 的泛型类型已不存在。 - SomeJavaGuy

@ScaryWombat 不，它没有，我现在已经编辑过了。 - Rachit Kyte.One

但是如果你尝试将listLong.get(0)赋值给一个Long，你会得到一个ClassCastException。 - Scary Wombat

泛型只存在于你的IDE中。 - dieter

Answer 1

通用类型会被擦除，在您的示例中，它们的信息在运行时不再存在。它们只是编译时的辅助工具。将 List<T> 强制转换为 List 也会在编译时丢弃有关类型的信息，尽管它仍然是有效的转换。

因此，只要每个步骤都进行合法的转换，这里就可以编译成功。在运行时，列表中的类型信息已经消失了。

如果您尝试将 get(0) 强制转换为 Long，那么您将会得到一个 ClassCastException，因为该项本身是一个 ABC。

- Jason C

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实际情况更加复杂，更好的说法是在这个特定的例子中，泛型已经被去除。例如，字段或方法参数上的类型参数可以通过反射获得；如果您使用非泛型类实现泛型接口，则您使用的类型文字也可用。在Java中，类型擦除很混乱。 - Marko Topolnik

@Marko 是的。嗯，这是一个大问题。但我不知道有什么更好的方式来表达它。我会加上“在这个例子中”的说明。但是进一步的抱怨必须交给我的秘书，哈哈。 - Jason C

@MarkoTopolnik，您能否再详细解释一下？或者给我指点一些好的资源？ - Rachit Kyte.One

@JasonC 我理解了你所解释的内容，但现在我对这些注释感到困惑。 - Rachit Kyte.One

简而言之：作为泛型类型实例的对象（在你的情况下是ArrayList），并不知道其类型参数，但在许多其他情况下也会出现泛型类型---例如在对象字段、方法参数等中。每种情况都有不同的规则，整个情况一点也不简单。 - Marko Topolnik

简而言之：从技术上讲，在某些情况下，类型参数的信息确实存在于运行时。只是这些信息不在正确的形式或位置，不能用于A<T>和A之间的类型转换。也就是说，“泛型类型的信息在运行时丢失”这个一般性陈述并不完全准确，因为它并不适用于你的情况。 - Jason C

Answer 2

答案很简单。泛型是编译时组件，用于确保编译时兼容性。编译后泛型就不存在了，因此在运行时不存在。

由于 Object listABC 返回一个 List，所以 (List) Test.listABC(); 不会抛出异常，因为它实际上返回了一个 List，这是有效的。

您可以将其分配给 List<Long> listLong，因为在运行时 listLong 不再知道它的 Long 泛型。

结果，即使看起来不正确，这也是有效的可执行代码。

此外，唯一能工作的原因是有一个 PrintStream#println(Object) 方法，否则您将得到一个异常，因为您试图使用错误的类型调用它，如下例所示。

static Object listABC() {
    List<Test> listOfABC = new ArrayList<>();
    listOfABC.add(new Test());
    return listOfABC;
}

public static void main(String[] args) throws java.lang.Exception {

    List<Long> listLong = (List) Test.listABC();
    System.out.println(listLong.get(0));
    test(listLong.get(0));
}

private static void test(Long longvalue) {
    System.out.println("TEST");
}

输出

ABC@19e0bfd
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: ABC cannot be cast to java.lang.Long
at ABC.main(ABC.java:19)

- SomeJavaGuy