Java泛型通配符问题

Question

在使用Google Guava的优秀Multimap时，我遇到了一些与泛型有关的问题。我定义了一个类型处理程序Handler如下：

public interface Handler<T extends Serializable> {
    void handle(T t);
} 

在另一个类中，我定义了一个multimap，将一个字符串映射到一组处理程序。

private Multimap<String, Handler<? extends Serializable>> multimap = 
    ArrayListMultimap.create();

现在当我尝试使用multimap来做一些事情时，我遇到了编译器错误。我的第一次尝试看起来像这样：

public <T extends Serializable> void doStuff1(String s, T t)  {
    Collection<Handler<T>> collection = multimap.get(s);
    for (Handler<T> handler : collection) {
        handler.handle(t);
    }
}

这导致了以下错误：

类型不匹配：无法将 Collection<Handler<? extends Serializable>> 转换为 Collection<Handler<T>>

之后，我尝试按照以下方式编写代码：

public void doStuff2(String s, Serializable serializable)  {
    Collection<Handler<? extends Serializable>> collection = multimap.get(s);
    for (Handler<? extends Serializable> handler : collection) {
        handler.handle(serializable); 
    }
}

很不幸，这也失败了：

类型Handler<capture#1-of ? extends Serializable>中的方法handle(capture#1-of ? extends Serializable)对于参数(Serializable)不适用

非常感谢任何帮助。谢谢。

更新：

我唯一成功解决此问题的方法是抑制编译器警告。给定以下处理程序：

public interface Handler<T extends Event> {
    void handle(T t);

    Class<T> getType();
}

我可以将事件总线编写为如下形式。

public class EventBus {

    private Multimap<Class<?>, Handler<?>> multimap = ArrayListMultimap.create();

    public <T extends Event> void subscribe(Handler<T> handler) {
        multimap.put(handler.getType(), handler);
    }

    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public void publish(Event event)  {
        Collection<Handler<?>> collection = multimap.get(event.getClass());
        for (Handler handler : collection) {
            handler.handle(event);
        }
    }
}

我猜没有更少甚至不需要使用@SuppressWarnings来处理这个问题了？

- Tom

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我试图简化我的问题，但我意识到我完全混淆了multimap的意图。我的处理程序的类型参数实际上不是扩展自Serializable，而是扩展自Event接口，而multimap的键实际上不是String，而是Class<T>，即事件类型和可以处理该特定事件的处理程序之间存在关联（可能会有多个处理程序每个事件类型）。包含multimap的类是事件总线。事件处理程序可以订阅总线并在发生某个事件时得到通知。 - Tom

如果您仍未获得解决方案，我建议您编辑您的问题，以便其他人可以帮助您。 - Vincent Cantin

谢谢，文森特。我刚刚做了那件事。 - Tom

Answer 1

问题在于类型可能不同：

private Multimap<String, Handler<? extends Serializable>> multimap = 
ArrayListMultimap.create();

由于您不知道?实际代表什么，因此无法向multimap中添加任何内容。例如，您可能有一个Multimap<String, Handler<String>>，并尝试添加一个Integer，因为两者都实现了Serializable接口。

编辑：实际上，以上段落略有错误。您应该能够向multimap中添加处理程序，但由于处理程序的类型参数未知，您将无法使用这些处理程序，请参见下文。

在doStuff1方法中，您定义了一个具体的参数T，它可能完全不同。因此，编译器无法确定此赋值是否正确：Collection<Handler<T>> collection = multimap.get(s);（T确实是从multimap获取的处理程序的类型吗？-编译器不知道）。

您的第二种方法确实获得了正确的赋值，但是handle()方法将无法工作，因为您传递了一个Serializable，它可以是任何东西（String、Integer或其他）。编译器仍然不知道处理程序的类型是否匹配（想象一下它是一个Handler<Number>，而您将一个String传递给doStuff2）。

您有几个选择来解决这个问题，每种选择都有自己的缺点：

1. 只使用Multimap<String, Handler<Serializable>>，这将允许您向处理程序传递任何Serializable对象
2. 使用具体类型，例如Multimap<String, Handler<String>>，这将限制您仅能使用字符串处理程序
3. 在运行时获取处理程序的类型参数并进行转换，如果不正确可能会出错

- Thomas

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很抱歉，我没有正确地解释我的问题（请参见我上面的评论）。是我的错。 - Tom

那么，在这种情况下，您已经知道处理程序的类型参数（它应该能够处理用作键的类的所有事件），因此您可以使用选项3并相应地转换处理程序（例如，转换为Handler <Serializable>或通过仅转换为Handler来禁用泛型）。 - Thomas

谢谢你的回答，Thomas。我已经知道通过抑制警告来解决这个问题的方法了。我希望有一种更优雅的解决方案。 - Tom

Answer 2

如果您定义以下内容，它将更好地工作：

private Multimap<String, Handler<Serializable>> multimap = 
    ArrayListMultimap.create();

更新：解释你的问题。

当你遇到像这样的问题时，...

private Multimap<String, Handler<? extends Serializable>> multimap;

这意味着multimap可以接受任何Handler<N>，其中N Extends Serializable。假设它将包含类型为Handler<Foo>和Handler<Bar>的值。Foo和Bar是不相关的，彼此也没有扩展关系。

当您想要使用一种类型来表示Handler<? extends Serializable>的所有可能值的类型时，您正在尝试表达一种既是Foo又是Bar的类型，但这样的类型不存在。

这就解释了编译器出现问题的原因。现在，请删除“-1”，如果您认为我是正确的，请投票支持我的答案。

- Vincent Cantin

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1. 这应该是一条注释。
2. 那是完全不同的类型（其中您可以放置不同类的对象，只要它们都是Serializable）。

- aioobe

关于第二点): 在我看来，那具有相同的目的/效果。 - Vincent Cantin

List<? extends Number> 可以是 List<Long> 或 List<Double>，即你可以将仅限于 Long 的元素放入其中，或者将仅限于 Double 的元素放入其中... 一个 List<Number> 可以包含混合的 Long 和 Double 元素。 - aioobe

试一下这个，你就会看到帖子作者的问题：List<? extends Number> list = new ArrayList<Number>(); list.add(new Integer(5)); - Vincent Cantin

很抱歉，我没有正确地解释我的问题（请参见我上面的评论）。是我的错。 - Tom

Answer 3

有两个部分的答案。首先，您的方法“消耗”对象，因此无法使用“extends”... 您需要使用“super”（PECS：生产者扩展，消费者超级！）。

在不更改处理程序的情况下，这对我来说可以编译而不会出现警告：

private Multimap<String, Handler<? super Serializable>> multimap = ArrayListMultimap.create();

public void doStuff1(String s, Serializable t) {
    Collection<Handler<? super Serializable>> collection = multimap.get(s);
    for (Handler<? super Serializable> handler : collection) {
        handler.handle(t);
    }
}

这样，您可以定义一个从字符串到处理程序的多重映射，该处理程序至少消耗可序列化对象。

其次，我经常使用类似于您的结构：

Map<Class<?>, Handler<?>> 

这里的处理程序返回值是Class的消费者。主要问题在于，当你知道更多信息时，没有办法“添加到泛型类型”...如果需要，总是声明一个新变量，可以在声明处放置@SuppressWarning：

@SuppressWarnings("unchecked") 
Handler<String> myHandler = (Handler<String>) getHandler();

这仅适用于您将整个泛型类型进行强制转换的情况。如果您已经拥有了Handler，而且您知道您拥有的实际上是Handler>，那么您唯一可以进行强制转换的方式是通过原始类型：

Handler<List> myLessSpecifiedHandler = getHandler();
@SuppressWarnings("unchecked") 
Handler<List<String>> myHandler = (Handler<List<String>>) (Handler) myLessSpecifiedHandler;

如果你不这样做，你会得到一个错误而不是一个警告...

是的，泛型有点混乱... :-/

- Carcassi

Answer 4

我稍微修改了你更新的代码。 现在它可以不用 @SuppressWarnings 就能运行。

当然，我做了一些假设。

但我希望这会有所帮助。

public interface Handler<T extends Event> {
    //void handle(T t);
    // It seems you won't need dependency of T in this method implementation.
    // So, you can use generic method here.
    <S extends Event> void handle(S s);

    Class<T> getType();
}

修改后的EventBus。

public class EventBus {
    //private Multimap<Class<?>, Handler<?>> multimap = ArrayListMultimap.create();
    // It seems you don't need anything except Event here.
    // So. Logicaly more correct to use the bounded wildcard.
    private Multimap<Class<? extends Event>, Handler<? extends Event>> 
        multimap = ArrayListMultimap.create();

    //public <T extends Event> void subscribe(Handler<T> handler) {
    // You don't need to use generic method here.
    // Because T is never used in method implementation.
    // Wildcard fits simpler.
    public void subscribe(Handler<? extends Event> handler) {
        multimap.put(handler.getType(), handler);
    }

    //@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public void publish(Event event)  {
        //Collection<Handler<?>> collection = multimap.get(event.getClass());
        // The bounded wildcard again.
        Collection<Handler<? extends Event>> 
            collection = multimap.get(event.getClass());
        //for (Handler handler : collection) {
        for (Handler<? extends Event> handler : collection) {
            handler.handle(event);
        }
    }
}

再加上一些代码，只是为了完成这个例子。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        EventBus bus = new EventBus();

        bus.subscribe(new Handler<MyEvent> () {

            public <S extends Event> void handle(S s) {
                System.out.println(s);
            }

            public Class<MyEvent> getType() {
                return MyEvent.class;
            }
        });

        bus.publish(new MyEvent());
    }
}

class MyEvent implements Event {

// Event implementation ...

}

程序的输出结果如下：

MyEvent@12276af2

- MockerTim

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你的解决方案存在问题，因为在处理程序实现中，我需要将s转换为MyEvent。 - Tom

我已经添加了程序的输出。我不明白为什么和在哪里需要将s转换为MyEvent。你能提供一些代码来解释你的需求吗？ - MockerTim

“MyEvent” 显然包含了一些数据，你想在 handle 方法中访问这些数据。如果参数的类型为 <S extends Event>，你会如何做到这一点？ - Tom