Why List<String> is not acceptable as List<Object>?

Question

考虑下面这个方法 doSomething(List<Object>)，它接受 List<Object> 作为参数。

private void doSomething(List<Object> list) {
    // do something
}

现在考虑下面的代码片段，它试图调用 doSomething()，在其中我尝试将 List<String> 传递给 doSomething()。

List<Object> objectList;
List<String> stringList;

doSomething(stringList); // compilation error incompatible types
doSomething(objectList); // works fine 

即使是以下代码，也会引发编译错误

objectList = stringList;  // compilation error incompatible types

我的问题是为什么无法将 List<String> 传递给一个接受 List<Object> 的方法？

- user3374518

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请查看这个链接：http://docs.oracle.com/javase/tutorial/extra/generics/subtype.html。 - Konstantin Yovkov

List<? extends Object>应该允许它正常工作。 - AbstractChaos

没问题，只要“做某事”不涉及List#add（...）即可。 - Marco13

Answer 1

因为虽然String扩展了Object，但List<String>并没有扩展List<Object>

更新：
通常情况下，如果Foo是Bar的子类型（子类或子接口），并且G是一些泛型类型声明，则G<Foo>不是G<Bar>的子类型。

这是因为集合确实会发生变化。在您的情况下，如果List<String>是List<Object>的子类型，则可以在使用其超类型引用列表时向其中添加除String以外的类型，如下所示：

List<String> stringList = new ArrayList<String>;
List<Object> objectList = stringList;// this does compile only if List<String> where subtypes of List<Object>
objectList.add(new Object());
String s = stringList.get(0);// attempt to assign an Object to a String :O

Java编译器必须防止这些情况。

有关此Java教程页面的更多详细说明。

- Ahmad Y. Saleh

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+1；无论如何，你都可以调用doSomething(((List<Object>)(List<?>) stringList))函数。 - robermann

Answer 2

如果这样行得通，你可以将一个错误类型的对象放入列表中：

private void doSomething(List<Object> list) {
    list.add(new Integer(123)); // Should be fine, it's an object
}

List<String> stringList = new ArrayList<String>();
doSomething(stringList); // If this worked....
String s = stringList.get(0); // ... you'd receive a ClassCastException here

- Marco13

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请注意：泛型的超类型/子类型关系在 http://www.angelikalanger.com/GenericsFAQ/FAQSections/TechnicalDetails.html#FAQ207 中有很好的解释。 - Marco13

Answer 3

对于不太熟悉泛型的人来说，这个Java中的通用问题可能看起来很困惑。一开始看起来好像String是一个对象，所以可以在需要List<Object>的地方使用List<String>，但这是错误的。这将导致编译错误。

如果您再进一步了解，它就有意义了，因为List<Object> 可以存储任何东西，包括String，Integer等，但List<String>只能存储Strings。

还可以查看：为什么不能继承List<T>？

- Shishir Kumar

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问题并不在于被调用的函数可以存储任何内容，而真正的问题是如果允许这样做，调用者将无法确定是否有一个字符串实例，因此必须像没有泛型的时代一样处理它（使用instanceof运算符）。 - robermann

Answer 4

这些限制是因为方差考虑。接下来看下面的代码：

public void doSomething(List<Object> objects)
{
  objects.add(new Object());
}

扩展你的示例，你可以尝试以下操作：

List<String> strings = new ArrayList<String>();
string.add("S1");

doSomething(strings);

for (String s : strings)
{
  System.out.println(s.length);
}

希望显而易见的是，如果编译器允许编译此代码（实际上不会），那么这将导致错误 - 当尝试将 Object 强制转换为 String 时，列表中的第二个项目将发生 ClassCastException。

要能够传递泛化的集合类型，您需要执行以下操作：

public void doSomething(List<?> objects)
{
  for (Object obj : objects)
  {
    System.out.println(obj.toString);
  }
}

再次强调，编译器会保护你的代码，如果你将System.out替换为objects.add(new Object())，编译器不会通过此操作，因为objects可能已被创建为List<String>。

有关逆变性更多的背景知识，请参见维基百科文章Covariance and contravariance

- Nick Holt

Answer 5

来自Java泛型教程：

现在让我们测试一下你对泛型的理解。以下代码片段是否合法？

List<String> ls = new ArrayList<String>(); // 1
List<Object> lo = ls; // 2 

第一行是合法的。问题更加棘手的部分在于第二行。这归结为一个问题：List是否是List。大多数人本能地回答：“当然可以！”

好吧，看看接下来的几行：

lo.add(new Object()); // 3
String s = ls.get(0); // 4: Attempts to assign an Object to a String!

这里我们给ls和lo起了别名。通过别名lo访问ls（一个字符串列表），我们可以将任意对象插入其中。因此，ls不再仅仅保存字符串，当我们尝试从中获取内容时，会得到一个不友好的惊喜。

当然，Java编译器会防止这种情况发生。第2行代码会导致编译时错误。

来源：泛型和子类型化

- earthmover

Answer 6

有时人们会期望 List<Object> 成为 List<String> 的超类型，因为Object 是 String 的超类型。

这种期望源于数组存在这样的类型关系： Object[] 是 String[] 的超类型，因为 Object 是 String 的超类型（这种类型关系称为协变）。

组件类型的超子类型关系扩展到相应的数组类型中。

对于泛型类型的实例化，这种类型关系不存在（参数化类型不是协变的）。

请查看此处获取更多详细信息。

- Abimaran Kugathasan

Answer 7

如果您不确定它将使用哪种数据类型，您可以按以下方式在Java中使用泛型。

public static void doSomething(List<?> data) {

}

public static void main(String [] args) {
    List<Object> objectList = new ArrayList<Object>();
    List<String> stringList = new ArrayList<String>();
    doSomething(objectList);
    doSomething(stringList);
}

但是在使用数据时，您需要指定正确的数据类型作为类型转换

- rsakhale

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没有关于这个问题的关系，我认为。 - Konstantin Yovkov

是的，我知道这与问题无关，但由于您在问题上添加了适当的注释，所以认为分享可能使用Java中的泛型的通用方式会很好 :-/ - rsakhale