为什么java.lang.Class的getInterfaces()方法返回Class<?>[]而不是Class<? super T>[]？

Question

为了澄清问题，“T”是在Class中声明的类型参数。

举个例子，请查看以下应用程序：

public class TestClass {

    interface InterfaceA{}

    interface InterfaceB{}

    interface InterfaceC{}

    class ClassA implements InterfaceA, InterfaceB,  InterfaceC{}


    public static void main(String[] args){    

        Class<? super ClassA> superClass1 = ClassA.class;
        Class<? super ClassA> superclass2 = InterfaceA.class;
        Class<? super ClassA> superclass3 = InterfaceB.class;
        Class<? super ClassA> superclass4 = InterfaceC.class;

        for(Class<?> clazz : ClassA.class.getInterfaces()){
            System.out.println(clazz.getName());
        }   
    }
}

输出结果如预期所示：

TestClass$InterfaceA
TestClass$InterfaceB
TestClass$InterfaceC

因此，根据上面的示例，我们可以看到编译器认识到InterfaceA确实符合通配符的边界，所有其他接口也是如此。

直觉上，我希望以下内容是安全的，但实际上并不是：

Class<? super ClassA>[] interfaces = ClassA.class.getInterfaces();

编译器会发出警告，因为函数签名表明它返回一个Class对象；然而，Class类的Javadoc说明如下：

如果此对象表示一个类，则返回值是一个数组，其中包含表示类实现的所有接口的对象。

这里的“此对象”指的是ClassA。根据这个语句，如果我们调用：

ClassA.class.getInterfaces()

那么我们可以逻辑地推断出，返回的数组中的每个Class<?>都包含对ClassA超类的引用。此外，根据Java语言参考第三版的描述，一个类必须实现其直接父类和直接父接口实现的所有接口。这种（多重）接口继承允许对象支持（多重）共同行为而不共享任何实现。从阅读规范的其他部分，我认为任何被类T实现或扩展的类或接口都将落入<? super T>的范围内。编辑：有人认为我的问题没有具体原因。我将提供一个例子：

1    import java.util.Map;
2    import java.util.HashMap;
3    
4    public class MapWrapper<T> {
5        private final Map<Class<?>, OtherClass<T,?>> map = new HashMap <Class<?>, OtherClass<T,?>>();
6    
7        public <W> void addToMap(Class<W> type, OtherClass<T,? super W> otherClass){
8            map.put(type, otherClass);
9        }
10    
11        public <W> OtherClass<T,? super W> getOtherClassForAnyInterface(Class<W> type){
12            if(type.getInterfaces()!=null){
13                for(Class<?> interfaceType : type.getInterfaces()){
14                    // Here, a cast is necessary.  It throws a compiler warning for unchecked operations (rightfully so)
15                    OtherClass<T,? super W> otherClass = (OtherClass<T,? super W>)getOtherClassForInterface(interfaceType);
16                    if(null!=otherClass){
17                        return otherClass;
18                    }
19                }
20            }
21            return null;
22        }
23    
24        
25        public class OtherClass<T,V> {}
26    
27    }

问题出在第15行。你需要将类型转换为<? super W>才能得到正确的类型。编译器警告可以被忽略，但这样做是否合理呢？是否存在某些情况下这种类型转换是不正确的呢？

- sager

Answer 1

你说得没错，返回类型可以更加具体化。

然而，Class<? super X> 实际上并没有太大用处。对于大多数用途来说，Class<?> 已经足够了。

如果我们有一个声明 G<T>，对于 G<? super X> 有用的情况通常是 G 具有接受 T 的方法。例如，List<T> 有 add(T) 方法。因此，List<? super X> 是有用的，我们可以在其上调用 add(x)（其中 x 是类型为 X 的对象）。 Class 没有这样的方法。

你是否有确凿的使用案例需要 Class<? super ClassA>？

- irreputable

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Class<T>可能没有实际使用T的任何超类的方法，但作为类型本身，它确实声称提供有关超类型的信息。如果您查看Class的getSuperclass()方法，其返回类型是Class<? super T>。鉴于这一点，对我而言，getInterfaces()返回类似的类型似乎更为合适。如果他们像您所建议的那样考虑，即Class永远不会使用通过允许有界通配符可访问的那些方法，为什么Class会提供一个被指定为<? super T>的超类呢？ - sager

这可能是API设计师的错误。我认为无论如何都无关紧要。 - irreputable

我已经添加了一个使用类的具体案例。现在它已经在任务中了。 - sager

Answer 2

假设您有以下通用方法声明：

非数组示例

<T super Integer> void add(T number) // 假设！目前在Java中是非法的

并且您有以下变量声明：

Integer anInteger Number aNumber Object anObject String aString

如果<T super Integer>（如果合法）是您的意图，则应允许add(anInteger)，add(aNumber)和当然add(anObject)，但不允许add(aString)。好吧，String是一个Object，所以add(aString)仍然会编译。

摘自：Stack Overflow - Bounding generics with 'super' keyword

它对我很有帮助。也许对你有帮助 :)

- Nickolas Evans