在Java中，变量定义应该使用接口还是类型？

Question

ArrayList aList = new ArrayList();

List aList = new ArrayList();

这两者有什么区别，使用哪个更好，为什么？

- John

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如果有正确答案的话，那就是第一种形式。请参考我下面的答案。 - irreputable

Answer 1

• 概述：List是一个接口，而ArrayList是该接口的一种实现。
• 优势：其次，ArrayList更好，因为这意味着您可以在不需要更改应用程序其他部分的情况下将ArrayList更改为List的另一种实现。您可能希望出于性能原因或选择/将要选择的List实现的其他方面而这样做。

- Rich

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没错。如果你发现以后需要确保你正在使用 ArrayList，那么你可以随时更改声明。否则，你的代码其余部分真的不需要知道正在使用哪种 List，这样你就可以在以后根据性能或其他考虑因素换用不同的实现（例如 LinkedList）。 - Bill Michell

@Bill，每当提到实现时大家总是谈到LinkedList，但我认���如果你提到Collections.unmodifiableList()、Collections.checkedList()或Collections.synchronizedList()，情况会更加有力。 - ILMTitan

@ILMTitan 更不用说其他像Google Collections中的Immutable集合了。 - Jorn

简单明了。研究这个主题时，希望早些发现这些话语，因为它们回答了比一千篇臃肿、重复的论文更多的问题。 - Ben

Answer 2

自Java 1.5以来，这两个功能都已被弃用。

正确的写法应该是：

List<String> list = new ArrayList<String>();
// or whatever data type you are using in your list

请阅读 Joshua Bloch 的 Effective Java，特别是这两个条目：

• 23：不要在新代码中使用原始类型（甚至可以在线使用）
• 52：通过它们的接口引用对象

顺便说一句，如果你使用 Guava，你可以使用一个工厂方法来构造 ArrayList，这样你就不必重复类型参数了。

List<String> list = Lists.newArraylist();

- Sean Patrick Floyd

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我希望每个人现在都知道应该使用List的模板版本（例如，如果您不这样做，eclipse会提醒您）。但是你关于Guava的第二条评论非常有趣！ - Roalt

@dertoni 我同意，这是每个Java开发人员都应该阅读的唯一一本书。 - Sean Patrick Floyd

我认为这是每个Java开发人员应该阅读的第一本书籍 ;) - Jorn

"Effective Java" 的链接已经失效。 - JohnK

Answer 3

List<T>是一个接口，而ArrayList<T>是一个类，这个类实现了List<T>接口。

我更喜欢第二种形式，它更加通用，即如果你不使用ArrayList<T>特定的方法，你可以将其类型声明为接口List<T>类型。使用第二种形式，更容易将实现从ArrayList<T>更改为其他实现了List<T>接口的类。

编辑：正如许多SO用户评论的那样，两种形式都可以作为任何接受List<T>或ArrrayList<T>的方法的参数。但是当我声明方法时，我更喜欢使用接口。

 void showAll(List <String> sl) ...

并使用:

 void showAllAS(ArrayList <String> sl) ...

只有在我的方法使用特定于ArrayList<T>的方法时，例如ensureCapacity()。

建议我们使用带类型参数List<T>而不是简单的List是非常好的（当然，如果我们不使用古老的Java）。

- Michał Niklas

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对我来说，这听起来有点反过来（错误）。第一种形式ArrayList aList可以作为参数传递给任何需要List或ArrayList参数的方法。第二种形式List aList只能作为参数传递给需要List参数的方法。虽然变量List aList引用了一个ArrayList，但强类型会防止引用变量aList匹配为ArrayList参数的参数。 - Bert F

完全相反；您可以将ArrayList传递给需要List的方法。但是，您无法将List传递给要求ArrayList的方法。 - Ishtar

@Ishtar，Bert，没错。但你们忘了提到一个方法几乎不应该期望一个 ArrayList。在99%的情况下，任何 List，在50%的情况下，任何 Collection 都可以。 - Sean Patrick Floyd

+1 我认为Michal在这里有些被误解了。如果创建一个接口，最好使用List，如果没有使用ArrayList特定的功能。这样你就不会对用户施加实现的强制。ArrayList是List的可能实现之一。 - Roalt

@Bert F：如果他说“...你可以将List（或ArrayList）传递给操作List参数的方法...”，那么就会少些混淆，对吧？我现在看到这已经不对了。 - Roalt

Answer 4

所有这些答案都是从某个地方抄袭来的教条。

变量声明和初始化语句Type x = new Constructor();明确是实现细节的一部分。它不是公共API的一部分（除非它是public final，但List是可变的，所以这是不合适的）。

作为实现细节，你试图用你的抽象来愚弄谁？最好保持类型尽可能具体。它是一个数组列表还是一个链接列表？应该是线程安全的还是不安全的？对于你的实现来说，这个选择很重要，你要仔细选择特定的列表实现。然后你声明它只是一个普通的List，好像这并不重要，你也不在乎？

唯一合法的将其声明为List的理由是"我太懒了，不想打字"。这也涵盖了这样一个论点："如果我需要移动到另一个列表实现上，我就少修改了一个地方"。

只有当变量作用域很小且你可以从一个眼神中看到所有的用法时，这个理由才是合法的。否则，保持最具体的类型，使其性能和语义特征在使用变量的所有代码中都得到体现。

- irreputable

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我大部分不同意这个观点，但它不应该被评为-3；我投赞成票是因为它提出了合理的论点（即使我不同意结论）。 - sleske

顺便说一句，我不同意的一点是“选择对于你的实现很重要，你要仔细选择特定的列表实现”。如果是这种情况，使用具体类型可能是合理的，但根据我的经验，通常并非如此。例如，在使用集合类时，我几乎总是只使用ArrayList和HashSet，只有在出现问题时才重新考虑（即实际上几乎从未）。在这种情况下，使用List/Set更能表达我的意图，即“我只想要一个列表”。 - sleske

+1；我完全同意。如果范围很小，那么请使用特定类型。我是从您的其他答案中跳转到这里的：https://dev59.com/xmnWa4cB1Zd3GeqP0GMo#12805778 - maba

Answer 5

在大多数情况下，我更喜欢第二种方式，因为它表示您没有使用ArrayList API中的任何特定内容，如果以后需要，您可以替换任何其他类型的List而无需更改任何代码，除了第一行。

- Paul Tomblin

Answer 6

这是Java的一个怪癖，由于类型推断和面向对象编程教义的限制。对于局部变量而言，这主要是风格问题；如果需要子类型的某些特定功能，请使用子类型（如下例），否则可以使用任何一种。Java风格是使用超类型，在实现体内强制执行接口，并与可见类型保持一致（《Effective Java》第二版：条款52：按其接口引用对象）。在具有更多类型推断的语言中，例如C++/C#/Go等，您不需要显式声明类型，局部变量将具有特定类型。对于可见类型（公共或受保护字段或方法的参数和返回值），您几乎总是希望使用最通用类型：接口或抽象类，以提供更好的灵活性（《Effective Java》：条款40：仔细设计方法签名）。但是，对于不可见的类型（私有或包私有成员或局部变量），可以使用任何一种（这只是风格），有时必须使用更具体的类型，包括具体类。请参阅《Effective Java》了解标准指南；以下是个人想法。

即使不可见，使用更通用的类型的原因是为了减少噪音：您声明只需要更通用的类型。在不可见的成员（如私有方法）上使用通用类型还可以减少类型更改的繁琐程度。但是，在本地变量中，这并不适用，因为它只是更改一行代码：ConcreteFoo foo = new ConcreteFoo(); 到 OtherConcreteFoo foo = new OtherConcreteFoo();。

需要子类型的情况包括：

• 您需要仅存在于子类型的成员，例如：
  • 实现的某些功能，例如ArrayList<T>的ensureCapacity
  • （测试代码中常见）虚拟类的某个成员，例如（假设）FakeFileSystem#createFakeFile。
• 您依赖于子类型的行为，特别是在覆盖超类型方法时，例如：
  • 具有更通用类型的参数，
  • 更具体的返回类型，或者
  • 引发更具体或更少的异常类型。

作为最后一个例子，请参见我应该关闭StringReader吗？：StringReader.html#close覆盖了Reader.html#close并且不会抛出IOException，因此使用StringReader代替Reader作为局部变量意味着您不需要处理实际上无法发生的异常，并且显著减少了样板文件。

- Nils von Barth

Answer 7

如果您使用的是Java 1.4或更早版本，则建议使用第二个选项。尽可能通用地声明字段总是更好的，以防以后需要将其转换为其他类型，例如Vector等。

自从1.5版本以后，我会选择以下方式。

List<String> x = new ArrayList<String>();

它为您提供一点类型安全性。列表 'x' 只能添加一个字符串对象。当你从列表 'x' 获取一个项目时，可以保证返回的是一个字符串。这也有助于消除不必要的强制转换，当你在6个月后回过头来尝试记住你的代码时，它可以使代码难以阅读。您的编译器/IDE 将帮助您通过显示错误来记住应该添加到列表 'x' 中的类型，如果您尝试添加其他任何对象类型，则会显示错误。

如果要向列表中添加多个对象类型，则可以添加注释以抑制编译错误。

@SuppressWarnings("unchecked")
List y = new ArrayList();

- bakoyaro

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这是糟糕的写法。不要禁止警告，使用List<Object>。例如：List<Object> y = new ArrayList<Object>(); y.add(1); y.add("abc"); y.add(true); - Sean Patrick Floyd

我在示例中使用的自动装箱也是不好的风格。 - Sean Patrick Floyd

如果您正在使用1.4或更早版本，首先要做的是升级您的JVM。 - Tony Ennis

我不想引发争端，只是想为放弃Java 1.4参考资料提供理由。我相信至少还有其他一位可怜的开发人员在维护旧产品时别无选择，只能使用不是最新工具的版本。不幸的是，我们中的一些人没有其他选择，只能在大型遗留项目上继续使用旧的JVM，因为业务只允许更新自定义代码，而不是支持库。此外，重新测试整个代码库可能会导致使用旧的JVM，这也是正当的理由。 - bakoyaro

Answer 8

我知道至少有一种情况下，使用接口声明变量是行不通的。那就是当你想要使用反射时。

我曾经修复过一些代码中的一个错误，其中我将一个变量声明为Map<String, MyObject>并将其分配给HashMap<String, MyObject>的实例。这个变量被用作一个方法调用的参数，该方法通过反射访问。问题在于，反射试图找到一个具有HashMap签名而不是声明的Map签名的方法。由于没有带有HashMap参数的方法，我无法通过反射找到方法。

Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();

public void test(Map<String, Object> m) {...};

Method m = this.getClass().getMethod("test", new Class<?>[]{map.getClass()});

将无法找到使用接口的方法。如果您创建另一个使用HashMap的测试版本，则它将起作用 - 但现在您被迫使用具体类声明变量，而不是更灵活的接口...

- BigMac66

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程序中的 bug 存在于方法查找代码中。一个高级的查找不要求确切的参数类型匹配，相反，它模拟编译器的算法来寻找合适的方法。 - irreputable

这里的实际问题是你正在使用map.getClass()进行方法查找，它将返回HashMap.class，而你应该使用Map.class。 - Jorn

@John 看起来像是一个小错别字，但实际上不仅仅如此。在这种情况下使用反射的整个目的是我不知道要调用哪个方法。我会传递一个 List<Object> 参数。如果我知道我想要使用带有 Map<> 参数的方法，我就不会使用反射 :) - BigMac66

然而，Java不应被与带有反射的Java混淆。 - Pacerier