Java泛型，为什么在泛型中使用继承是不合法的？

Question

我有这个结构：

///Creep.java///
public interface Creep extends Movable<Position2D> {
  ...
}


///Movable.java///
public interface Movable<T extends Position2D> {
        ...
    void setMovementStrategy(MovementStrategy<Movable<T>> movementStrategy);
    MovementStrategy<Movable<T>> getMovementStrategy();
}


///MovementStrategy.java///
public interface MovementStrategy<T extends Movable<? extends Position2D>> {
  void executeMovement(T movable);
}


///CreepImpl.java///
public class CreepImpl implements Creep {
...

 @Override
 public void setMovementStrategy(MovementStrategy<Creep> movementStrategy) {
    // TODO Auto-generated method stub

 }

 @Override
 public MovementStrategy<Creep> getMovementStrategy() {
    return null;
 }

}

我的问题是泛型不支持MovementStrategy<Creep>，但它却接受MovementStrategy<Movable<Position2D>>。我认为这很奇怪，因为Creep扩展了Movable<Position2D>。这在方法public MovementStrategy<Creep> getMovementStrategy()和public MovementStrategy<Creep> getMovementStrategy()的上下文中。

这可能不可能吗？或者我做错了什么？

任何帮助都将不胜感激！

编辑

忘记包含MovementStrategy源代码.. 唉！

- netbrain

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你具体遇到了什么错误，出现在哪一行代码？ - Michael Borgwardt

好的，没有错误，只是一些Eclipse警告和红色下划线 :)。我的问题更多地是为什么MovementStrategy<Movable<Position2D>>不等于MovementStrategy<Creep>，当Creep是Movable<Position2D>的更具体类型时。 - netbrain

顺便提一下，MovementStrategy 不应该是通用的。它应该始终与可移动对象一起使用。 - Bozho

你是如何声明MovementStrategy类/接口的？我猜你在那里使用了错误的声明。 - Dorus

红色下划线表示编译器错误（可在“问题”视图中看到，或者如果将鼠标悬停在下划线代码上）。答案取决于您尝试使用类型的上下文。请展示实际有问题的代码和实际错误！ - Michael Borgwardt

你使用这些泛型创建了很多复杂性。 - Bozho

Answer 1

也许你甚至不需要使用泛型来定义MovementStrategy。尽量避免创建过多泛型，可以尝试直接使用MovementStrategy作为类型。

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原始回答：你可以使用“extends”关键字：MovementStrategy。

这是为了保持编译时的安全性。

想象一下以下情况是可能的：Creep extends Movable，Wind extends Movable。

MovementStrategy<Movable> strategy = new MovementStrategy<Wind>();
strategy.setTargetObject(new Creep()); //fails

第二个 like 在运行时失败，因为它期望的是 Wind，但你给了 Creep。

- Bozho

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但为什么是这样的？编译器为什么需要"? extends Creep"而不是简单的"Creep"？ - Heisenbug

为了保证编译时的安全性。我会添加一个解释。 - Bozho

MovementStrategy 是一个接口，定义如下：public interface MovementStrategy<T extends Movable<? extends Position2D>> 根据你的建议将 T 改为 ? 会导致 IDE 报警告或错误。 - netbrain

正如你所建议的那样，解决方案是在MovementStrategy接口上删除泛型，因为我不需要它。但还是谢谢你为我澄清了这个问题！ - netbrain

实际上，如果这是可能的，我不认为 strategy.setTargetObject(new Creep()) 会在运行时失败... 它会在后面失败。 - Sebastien Lorber

这取决于对“自动转换”依赖的位置。但是，当您移动对象时，它可以稍后进行。 - Bozho

Answer 2

请看下面的示例代码：

Movable<Position2D> moveable = new CreepImpl();
MovementStrategy<Movable<Position2D>> strategy=/*some strategy here */;
moveable.setMovementStrategy(strategy);

由于CreepImpl只接受MovementStrategy<Creep>，因此最后一行应该失败，尽管它是完全合法的，这意味着CreepImpl不是Moveable<Position2D>的有效替代品。

在Java中，当B扩展或实现A时，B类型的每个对象也可以分配给A类型的变量，并且B可能不会引入任何限制来限制A。

- Sean Patrick Floyd

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谢谢，你给了我一个“啊哈”时刻 ;) - netbrain

Answer 3

多态对于泛型并不像对于数组那样有效。

JVM在运行时不知道对象的类型，这被称为类型擦除，并且是为了向后兼容而完成的。只有编译器知道实例的类型。

泛型主要设计用于集合...问题在于你必须知道，如果你将一个整数的ArrayList传递给一个接受List的方法，那么插入一个字符串是可能的。

尝试一下以下代码，它会让你惊讶：

public static void main(String[] args) {
    Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
    for ( int i=0 ; i<10 ; i++ ) {
        set.add(i);
    }
    methode(set);
    for ( Integer i : set ) {
        System.out.println(i);
    }
}
public static void methode(Set set) {
    set.add("test");
}

它可以编译、运行，甚至在引发异常之前给出一些数字！

现在让我们来审查以下代码：

public static void main(String[] args) {
    Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
    for ( int i=0 ; i<10 ; i++ ) {
        set.add(i);
    }
    methode(set); // NOK
    for ( Integer i : set ) {
        System.out.println(i);
    }
}
public static void methode(Set<Number> set) {
    set.add(3f);
}

这里几乎是一样的，如果多态性与泛型兼容，你可以将一个整数集合传递给一个接受数字集合的方法，然后向整数集合中添加一个浮点数！

Sun设计了泛型，以便如果您不使用旧的非类型代码，则您的集合仍然保持类型安全...

就像Bozho所说，在我的例子中，您可以将其用作参数。

Set<? extends Number>

因此，将一组整数传递给该方法是可能的。我不记得确切的情况，但在这种情况下，Java会警告您向列表中插入新项的危险...

- Sebastien Lorber

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请注意，对于数组，数组类型在运行时已知，因此如果您尝试向数组添加错误的值，则会收到ArrayStoreException异常。而对于集合，您可以添加Float类型，但在遍历列表时可能会出现ClassCastException异常。 - Sebastien Lorber

Answer 4

你的问题在于Creep实现了接口Movable<Position2D>，而Movable<Position2D>期望有方法setMovementStrategy(MovementStrategy<Movable<Position2D>> movementStrategy)和MovementStrategy<Movable<T>> getMovementStrategy()。

看这个简单的非泛型例子：

public interface iTest() {
  doSomething(Object o);
}

public class Test implements iTest {
  @Overide
  doSomething(Test t) {
    //error
  }
}

正如您所看到的，doSomething(Test t) 只实现了 iTest 接口的一小部分。如果有人编写以下代码，则在 Test 中没有方法可以执行它：

public class TestImpl {
  public static void main(String[] args) {
    iTest t = new Test();
    t.doSomething("Hi"); // valid, because iTest.doSomething() expects a Object, and String is a Object.
    Test t2 = new Test();
    t2.doSomething("Hi"); // invalid, Test does not have a doSomething(String).
  }
}

- Dorus

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是的，我通过去除不必要的泛型来解决了它。但还是谢谢！ - netbrain