如何将List<? extends BaseClass>赋值给List<BaseClass>？

Question

having

class BaseClass implements IData ();
class ChildClassA() extends BaseClass;
class ChildClassB() extends BaseClass;

无法执行

List<BaseClass> aList = new ArrayList<ChildClassA>()

所以有一个：

List<? extends IData> aList 
for pointint to either 
    ArrayList<ChildClassA>(),  
or 
    ArrayList<ChildClassB>()

aList是在运行时通过其他路由构建的，那部分代码有一个函数来获取aList中的List<IData>。

问题是如果List<? extends IData> aList指向ArrayList<ChildClassA>()或ArrayList<ChildClassB>()，它是否可以执行类似以下的操作：ListData<IData> outputList = (List<IData>) aList？

（看起来这个方法可行，但不确定是否有更好的方法来分配泛型数组而不是强制转换。） 编辑：List<IData> outputList的输出仅供只读使用（不可变），不能对其进行插入/删除操作，它只能迭代IData以针对IData的实际内容作出反应。

List<? extends IData> aList =  new ArrayList<ChildClassA>();
ListData<IData> outputList = (List<IData>)aList

List<? extends IData> aList =  new ArrayList<ChildClassB>();
ListData<IData> outputList = (List<IData>)aList

- lannyf

Answer 1

不行，这是不安全的。

在进行类型转换后，往仅应包含ChildClassA类型元素的列表中添加其他子类类型ChildClassB的元素或反之亦然将被认为是合法的。

我们可以对您的代码进行简化，以更清楚地说明为什么不应该允许这样做：

List<ChildClassA> aList =  new ArrayList<ChildClassA>();
aList.add(a1);
aList.add(a2);
//...
List<IData> iDataList = (List<IData>) aList;
iDataList.add(b1);
iDataList.add(b2);
//...
for (ChildClassA a : aList) {
   // a some point a is going to be assigned b1 or b2 and they results in cast
   // exception.
}

请注意，iDataList 引用与 aList 相同的列表对象。 如果允许进行类型转换，那么您将能够向 aList 添加不是 ChildClassA 实例的元素。

最佳解决方案详见细节。

如果问题在于第三方库需要引用类型为 List<IData> 的参数，并且只要是仅供读取，您可以使用由 Collections.unmodifiableList 返回的不可修改代理。

import java.util.Collections;
//...
final List<ChildClassA> aList = new ArrayList<>();
//... add stuff to aList
final List<IData> readOnlyIDataList = Collections.unmodifiableList(aList); 
//... read only access operations readOnlyIDataList 

- Valentin Ruano

---

@Izruo 的意思是要写ChildClassA，谢谢你的指出。 - Valentin Ruano

谢谢！我更新了问题，这里的List<IData>是只读的，不能添加/删除。如果它是只读的，还有其他问题吗？ - lannyf

@lannyf 如果是这样的话，解决方案就很简单了，不要再进行强制转换了，List<? extends IData> 就足够好了。是什么阻止你使用通配符类型的列表变量呢？ - Valentin Ruano

你是对的。问题就在于 List<? extends IData> aList 这一部分处于中心位置，它可能会在运行时被赋值为 List<ChildClassA> 或者 List<ChildClassB>。而且它将用于调用其他库代码，这些代码只接受 List<IData>。因此需要找到一种方法将 List<? extends T> 分配给 List<T>。再次强调，List<T> 将是只读的。 - lannyf

@lannyf 看起来库只接受 List<IData> 的限制应该是你问题的一部分。我认为最直接的解决方案就是复制列表，除非有性能问题。除非是真正的问题（避免过早优化），否则不必担心内存或 CPU。如果您坚持避免复制，并且由于库不打算更改列表，您可以使用 Collections.unmodifiableList(aList) 为实际列表提供一个安全代理... 实际上后者是最好的选择，因为它将返回一个 List<IData>!!! - Valentin Ruano

Answer 2

简而言之 使用Collections#unmodifiableList：

List<IData> outputList = Collections.unmodifiableList(aList);

如果您想了解更多关于这个主题的信息，您可能需要熟悉 PECS 原则。

---

这是不可能的，因为这两种类型不兼容。

List<BaseClass> 是一个声明，它只包含 BaseClass 对象的列表。更准确地说，它提供以下两个保证：

• 从中检索的对象可以分配给 BaseClass
• 可以将可以分配给 BaseClass 的每个对象添加到其中（但不能添加其他对象）

List<? extends BaseClass> 是一个更宽松的声明。确切地说，它不提供第二个保证。然而，不仅保证消失了，而且现在无法向其中添加项目，因为列表的精确泛型类型未定义。甚至对于相同的列表声明（而不是相同的列表对象），它也可能在运行时发生更改。

因此，List<? extends BaseClass> 不能分配给 List<BaseClass>，因为后者提供了前者无法实现的保证。

---

实际上，考虑以下方法：

public List<BaseClass> makeList() {
    // TODO implement method
    return null;
}

如果有人实现这个方法，返回一个List<? extends BaseClass>，使用此方法的客户端将无法添加项目，尽管其声明表明可以添加。因此，这样的赋值会导致编译错误。为了解决这个例子中的问题，可以在方法中添加宽松的声明。

public List<? extends BaseClass> makeList() {
    // TODO implement method
    return null;
}

这将向每个客户端发出信号，表明从此方法返回的列表不适用于添加项目。

---

现在让我们回到您的使用情况。我认为最合适的修复方法是重新构造该函数

从 aList 中获取一个列表。

看起来当前声明为：

public void useList(List<BaseClass> list);

但是由于它不会向列表中添加任何项，因此应该声明为：

但是由于它不会向列表中添加任何项，因此应该声明为

public void useList(List<? extends BaseClass> list);

然而，如果该方法是当前不可更改的API的一部分，您仍然可以执行以下操作：

List<? extends BaseClass> list;
....
List<BaseClass> tmp = Collections.unmodifiableList(list);
useList(tmp);

- Izruo

---

@lzruo，感谢解释。这里的用例有点不同（我会更新问题），输出的List<IData>是不可变的，并且使用它的用户只会迭代并获取IData，然后找出真正的数据。因此，在这里，List<? extends IData>只是对List<ChildClassA>（或List<ChildClassB>）实例的引用，因此将List<? extends IData>转换为List<IData>并不会改变任何内容，更重要的是此转换的输出List<IData>是只读的。 - lannyf

@lannyf 我花了一些时间，但现在我有一个相当方便的解决方案。 - Izruo