如何在Java中覆盖通用列表返回类型

Question

我正在尝试覆盖子类中返回类型为列表的方法，如下例所示。由于泛型问题，我无法在子类中执行此操作。我无法更改我的超类代码，那么我该如何解决这个问题？请有经验的人指导一下...非常感谢。

无法更新的超类：

public class Animal {
           private String legs;
    }

public class TestSuper {

    public List<Animal> addAnimals() {
        return animals;
    }
}

子类：

public class Dog extends Animal {
         private String sound;
    }

public class TestSub extends TestSuper {

    public List<Dog> addAnimals() { --> I need to override this method but want return type as List of dogs
        return null;
    }
}

- Satya

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你只能使用与赋值兼容的类型来覆盖返回类型。然而，泛型不是协变的。List<Dog> 不是 List<Animal> 的子类型。请参见此线程。 - Ted Hopp

Answer 1

如果超类真的无法更新，恐怕您就无能为力了。

如果您能够更新超类：

在TestSuper中，您将使用public List addAnimals()而不是public List addAnimals()。

您还可以使用这样的实用方法：

@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T extends Animal> List<T> cast(List<Animal> animals, Class<T> subclass) {
    List<T> out = new ArrayList<T>();
    for (Animal animal : animals) {
        if (!subclass.isAssignableFrom(animal.getClass())) {
            // the "animal" entry isn't an instance of "subclass"
            // manage this case however you want ;)
        } else {
            out.add((T) animal);
        }
    }
    return out;
}

接下来，进行调用：

List<Dog> dogs = TheClassNameYouChose.cast(animals, Dog.class);

- sp00m

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谢谢您的回复，但是我的项目中没有那个选项，因此期望得到一些建议:( - Satya

我想使用超类中的addAnimals()方法...因此我正在尝试覆盖它。 - Satya

@Satya 是的，我明白了，这个想法很好，但是如果你不能改变 TestSuper#addAnimals() 方法的签名，那就根本不可能... - sp00m

Answer 2

如果Dog是Animal的子类，你可以尝试使用以下签名：

public List<? extends Animal> addAnimals()

然后执行。

public List<Dog> addAnimals()

在子类中。

或者您可以将超类设置为通用类型 <T>，并将实现类设置为 <Dog>

- dardo

Answer 3

你不能将List的通用类型更改为该通用类型的子类型。问题在于对任何实例的引用都可以是该实例的子类型。因此，让我们来看一下这个例子

SuperType sup = new SubType();
sup.getAnimals().add(new Cat());
//adding cat is possible because getAnimals() returns List<Animal>

所以，你要将Cat添加到只应包含Dogs的列表中，这是错误的。

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同样，在重写的方法中，你不能将泛型类型的列表更改为具有该泛型类型的超类型的列表（例如，将List<Dog>更改为List<Animal>）。为什么呢？让我们看一个例子

SuperType sup = new SubType();
Dog d = sup.getAnimals().get(0);

在子类型中，我们有动物列表，因此可能会出现get(0)返回猫的情况。

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如果您可以更改类中的代码，则可以尝试使用以下方法。

class Super<T extends Animal> {
    public List<T> addAnimals() {
        return null;
    }
}

class Sub extends Super<Dog> {

    @Override
    public List<Dog> addAnimals() {
        return null;
    }
}

- Pshemo

Answer 4

你需要使用泛型来使TestSuper正确地工作。

TestSuper<T extends Animal> {

  public List<T> addAnimals() {

  }
}

TestSub extends TestSuper<Dog> {


}

- Chris Hinshaw

Answer 5

这是不可能的。超类合约规定，如果你有：

class Animal {}
class Dog extends Animal {}
class Cat extends Animal {}

以下代码必须有效：

TestSuper test = new AnySubclassOfTestSuper(); // including TestSub!
test.addAnimals().add(new Cat());

你在TestSub类中的覆盖会违反这个规定，因为你不能将Cat添加到List<Dog>中。由于这是面向对象类型系统中一个相当基本的原则的违反，你不太可能找到一个完美的解决办法来绕过这个限制。

将超类更改为使用List<? extends Animal>的建议是可行的，因为你无法向该列表中添加任何内容。

- millimoose