为什么一个List<SuperClass>对象可以转换为一个Subclass对象？

Question

我发现，情况1和情况3可以编译通过，但情况2无法通过编译。（SubClassB扩展了一个抽象类SuperClassA） 我想知道的是，为什么情况1和情况3没有编译错误。 如果这是JDK的bug，为什么情况2不能通过强制类型转换检查？

// case 1        
List<SuperClassA> a = new ArrayList<>();
SubClassB b = (SubClassB) a; 

// case 2
List<Number> m = new ArrayList<>();
Long n = (Long) m; //Error:(xx,yy) java: incompatible types: java.util.List<java.lang.Number> cannot be converted to java.lang.Long

// case 3
List<Exception> e = new ArrayList<>();
RuntimeException d = (RuntimeException) e;

- Ophiuchus Hahn

Answer 1

在不安全的类型转换中，编译器无法确定该转换是否应该被允许，因此会产生警告。（在旧版本的Java中可以无警告地进行转换，所以现在很难删除）

注意：Long是一个final类，并且它假设不存在任何子类能够使得这个类型转换可行。

您可以创建一个类，如下所示：

class MyException extends RuntimeException implements List<Exception> {

所以这些都是有效的代码行。

List<Exception> e = new MyException();
RuntimeException d = (RuntimeException) e; // ok.

- Peter Lawrey

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谢谢你的帮助，很酷。 （我已经更正了我的问题词，它是编译错误而不是异常） - Ophiuchus Hahn

Answer 2

请注意，情况1和情况3在运行时都会失败。

在编译时，只有当语言规范要求时，编译器才会抱怨不兼容的转换。语言规范允许情况1和情况3，因为它们不会100%失败。

就编译器而言，情况1不会100%失败，因为它认为a可以包含实现List的任何类型的实例。如果SubclassB的子类实际上实现了List，并且a实际上包含该SubclassB的子类的实例，那么转换将成功！

对于情况2也是同样的道理。如果RuntimeException的子类实际上实现了List，并且e实际上包含该RuntimeException的子类的实例，那么转换将成功！

案例2显示了一个错误，因为Long是final。没有可能有一个实现List<Number>的子类，所以它肯定会失败。

这在规范的§5.5.1中有明确说明（斜体字是相关部分）。

给定一个编译时参考类型S（源）和一个编译时参考类型T（目标），如果遵循以下规则，从S到T存在一种强制转换。 ... 如果S是接口类型： - 如果T是数组类型，则S必须是类型java.io.Serializable或Cloneable（数组实现的唯一接口），否则会出现编译时错误。 - 如果T是不是final（§8.1.1）的类或接口类型，则如果存在T的超类型X和S的超类型Y，使得X和Y都可以被证明是不同的参数化类型，并且X和Y的擦除是相同的，则会出现编译时错误。 否则，在编译时始终可以进行转换（因为即使T没有实现S，T的子类可能实现了S）。 - 如果T是final类类型，则： - 如果S不是参数化类型或原始类型，则T必须实现S，否则会出现编译时错误。

- Sweeper

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编译器只会在它百分之百确定转换将失败时，才会抱怨不兼容的转换。但 (Integer) (String) null 不仅无法通过编译，也不能成功转换（如 (Integer) (Object) (String) null 所示）。 - Andy Turner