Java规范中在哪里提到了List<T>赋值给List<? super T>?

Question

Java规范中在哪里提到了List<T>赋值给List<? super T>?

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假设类B继承自类A。下面的Java代码是合法的：

List<A> x;
List<? super B> y = x;

就规范而言，这意味着 List<A> 赋值给 List<? super B>。然而，我找不到规范中说这是合法的部分。特别是，我认为我们应该有子类型关系。

List<A>  <:  List<? super B>

但是Java 8规范的第4.10节将子类型关系定义为直接超类型关系“S >1 T”的传递闭包，并且它根据一个计算T的一组超类型的有限函数来定义直接超类型关系。由于可能存在任意数量从A继承的B，因此不存在一个有界函数，可以在输入List<A>时生成List<? super B>，因此规范的子类型定义似乎对超级通配符失效。4.10.2节“类和接口类型之间的子类型”确实提到了通配符，但它只处理通配符出现在潜在子类型中的另一个方向（这个方向适合于计算的直接超类型机制）。

问题：规范的哪一部分说明上述代码是合法的？

这是针对编译器代码的动机，所以仅凭直觉理解其合法性或想出处理它的算法是不够的。由于Java中的常规子类型问题是不可判定的，因此我希望能处理与规范完全相同的情况，因此需要处理此案例的规范部分。

- Geoffrey Irving

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定义“子类型关系”是什么？泛型不可具体化，所以我看不出你的观点。 - fge

不幸的是，我只能说子类型关系在规范的第4.10节中定义。 :) 从基本原理上定义并不能帮助解决问题，因为它无法确定规范的哪个部分说明了我的特定通配符assignsTo是有效的。我看不出规范的子类型关系如何处理它，但我也看不出规范的assignsTo关系如何处理它，所以我很困惑。 - Geoffrey Irving

澄清一下，我提到子类型的原因是assignsTo是根据扩展引用转换定义的，而扩展引用转换是根据子类型定义的。然而，assignsTo也是基于其他关系定义的，所以相关部分可能与子类型无关。 - Geoffrey Irving

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我现在处于你几年前的同一境地。一切都是以直接超类型的术语定义的，或者至少希望是这样。正如@John Kugelman在下面指出的那样，在4.5.1的“包含”条款的语言中会变得有些奇怪。更奇怪的是，在与4.10.2结合使用时，它似乎是JLS中唯一一个将某个东西定义为其自身直接超类型的地方。更多信息请参见：https://dev59.com/Zan2oIgBc1ULPQZFEJrh - Laird Nelson

2个回答

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将列表分配给<？super B>实际上是什么意思？

考虑以下程序：

public class Generics {
    static class Quux { }
    static class Foo extends Quux { }
    static class Bar extends Foo { }

    public static void main(String... args) {
        List<Foo> fooList = new ArrayList<>();
        // This is legal Java
        List<? super Bar> superBarList = fooList;
        // So is this
        List<? super Foo> superFooList = fooList;

        // However, this is *not* legal Java
        superBarList.add(new Quux());

        // Neither is this
        superFooList.add(new Quux());

        // Or this:
        superFooList.add(new Object());

        // But this is fine
        superFooList.add(new Foo());
    }
}

为什么会这样呢？首先，让我们谈谈JLS说了些什么

来自JLS，§4.5.1：

如果类型参数T1在以下规则的自反和传递闭包下，其表示的类型集合可以被证明是类型参数T2表示的类型集合的子集，则称类型参数T1包含另一个类型参数T2，即T2 <= T1（其中<:表示子类型关系（§4.10））：

? super T <= ? super S，如果S <: T

T <= ? super T

因此，如果S <: T，则T <= ? super S。

...但那是什么意思？

如果我不能添加一个new Quux()或者一个new Object()？List<? super Foo>表示这个列表只包含严格的超类元素，比如Foo，但是我不知道它具体是哪种类型。换句话说，我可以声明这个列表为这样的类型，但是我不能向其中添加我不确定是否为? super Foo类型的元素。Quux可能是这种类型，但也可能不是。

因此，将List<Foo>分配给List<? super Bar>并不会导致堆污染，最终也不会成为问题。

更多阅读：AngelikaLanger的通用解释相关章节

- durron597

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这是一个很好的解释，我希望我的问题要么是关于直观理解，要么是关于安全性的语义证明。任何一种都会容易得多！:) 不幸的是，我陷入了编译器内部，并且特别需要在规范中为此情况定义assignsTo或subtype的位置。您绝对正确，它应该与类型参数上的包含关系有关，但不幸的是我无法弄清楚如何做到这一点。 - Geoffrey Irving

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可以查看英文原文，
原文链接

- John Kugelman · Accepted Answer

List<? super B> 的定义是 §4.10.2. 类型之间的子类型关系中 List<A> 的超类型：

参数化类型 C<T₁,...,T_n> 的直接超类型，其中 T_i (1 ≤ i ≤ n) 是一种类型，包括以下所有类型：

D<U₁ θ,...,U_k θ>，其中 D<U₁,...,U_k> 是 C<T₁,...,T_n> 的直接超类型，θ 是替换 [F₁:=T₁,...,F_n:=T_n]。

C<S₁,...,S_n>，其中 S_i 包含 T_i (1 ≤ i ≤ n) (§4.5.1)。

让C<T₁,...,T_n> = List<A>，C<S₁,...,S_n> = List<? super B>。

根据第二个要点，如果? super B 包含 A，则List<? super B>是List<A>的超类型。

包含关系在§4.5.1. 类型参数和通配符中定义：

一个类型参数T₁被认为包含另一个类型参数T₂，写作T₂ <= T₁，如果在以下规则的自反传递闭包下，由T₂表示的类型集合可以被证明是由T₁表示的类型集合的子集（其中<:表示子类型关系（§4.10））：

如果T <: S，则? extends T <= ? extends S
如果S <: T，则? super T <= ? super S
T <= T
T <= ? extends T
T <= ? super T

根据第二个要点，我们可以看到? super B 包含 ? super A。根据最后一个要点，我们可以看到? super A 包含 A。因此，通过传递性，我们知道? super B 包含 A。