Collections.emptyList()返回一个List<Object>吗？

Question

我在使用Java的泛型类型参数推断方面遇到了一些困难。考虑下面这个类，它有一个可选的列表参数：

import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Person {
  private String name;
  private List<String> nicknames;
  
  public Person(String name) {
    this(name, Collections.emptyList());
  }
  
  public Person(String name, List<String> nicknames) {
    this.name = name;
    this.nicknames = nicknames;
  }
}

我的Java编译器报错如下:

Person.java:9: The constructor Person(String, List<Object>) is undefined

但是 Collections.emptyList() 返回的类型为 <T> List<T>，而不是 List<Object>。强制类型转换并不能解决问题。

public Person(String name) {
  this(name,(List<String>)Collections.emptyList());
}

产生的结果

Person.java:9: inconvertible types

使用EMPTY_LIST代替emptyList()

public Person(String name) {
  this(name, Collections.EMPTY_LIST);
}

产出。

Person.java:9: warning: [unchecked] unchecked conversion

而以下更改使错误消失：

public Person(String name) {
  this.name = name;
  this.nicknames = Collections.emptyList();
}

有人能够解释我这里遇到的类型检查规则是什么，以及最好的解决方法是什么吗？在这个例子中，最后的代码示例是令人满意的，但对于更大的类，我想能够编写遵循这种“可选参数”模式的方法，而不需要重复代码。

额外加分：何时适合使用EMPTY_LIST而不是emptyList()？

- Chris Conway

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对于所有与Java泛型相关的问题，我强烈推荐Maurice Naftalin和Philip Wadler所著的《Java Generics and Collections》（http://oreilly.com/catalog/9780596527754/）。 - Julien Chastang

Answer 1

您遇到的问题是尽管方法emptyList()返回List<T>，但您没有为其提供类型，因此它默认返回List<Object>。 您可以提供类型参数，并使代码按预期运行，如下所示：

public Person(String name) {
  this(name,Collections.<String>emptyList());
}

现在，当您进行简单的赋值操作时，编译器可以为您找出泛型类型参数。这被称为类型推断。例如，如果您执行以下操作：

public Person(String name) {
  List<String> emptyList = Collections.emptyList();
  this(name, emptyList);
}

那么调用 emptyList() 将会正确返回一个 List<String>。

- InverseFalcon

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明白了。作为一名来自机器学习领域的人，我觉得有些奇怪，Java不能推断正确的类型：形式参数的类型和emptyList的返回类型显然是可以统一的。但我想类型推断器可能只能迈出“婴儿步”。 - Chris Conway

在某些简单情况下，编译器似乎可以推断出这种情况下缺失的类型参数，但这可能是危险的。如果存在多个具有不同参数的方法版本，则可能会调用错误的方法版本。而且第二个方法版本甚至可能尚不存在... - Bill Michell

那个符号“Collections.<String>emptyList()”看起来很奇怪，但是很有道理。比“Enum<E extends Enum<E>>”容易理解。 :) - Thiago Chaves

在Java 8中，除非存在可能的泛型类型歧义，否则不再需要提供类型参数。 - Vitalii Fedorenko

第二个代码片段展示了很好的类型推断，但是它当然不会编译通过。调用this必须是构造函数中的第一条语句。 - Arjan

@ChrisConway 对于聪明的类型推断器，特别是那些跨越方法或模块边界进行推理的推论，存在一个“软件工程”争论。类型是接口的一部分，如果您不明确地写下它，它可能会随着时间的推移而不可预测地漂移。您无法编写推断出的类型（它们往往对人类不友好，有时甚至无法用语言表达，它们在“所有这些仍然有效”的意义上是“最大化的”，而不是以人为中心的“这就是我们正在构建的内容，我们将用它进行测试，这是我们关心的内容”。） - user7610

Answer 2

您想使用：

Collections.<String>emptyList();

如果您查看emptyList的源代码，您会发现它实际上只是执行了一个

return (List<T>)EMPTY_LIST;

- carson

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无瑕的答案 @carson - Gaurav

Answer 3

emptyList 方法的签名如下：

public static final <T> List<T> emptyList()

<T>在单词List之前的意思是从结果分配给的变量类型推断出通用参数T的值。所以在这种情况下：

List<String> stringList = Collections.emptyList();

返回值被显式地引用为类型为List<String>的变量，以便编译器可以算出它。在这种情况下：

setList(Collections.emptyList());

编译器没有明确的返回变量来确定泛型类型，因此默认为 Object。

- danvinton

Answer 4

自Java 8以来，这种代码能够如预期编译，并且类型参数将被编译器推断。

public Person(String name) {
    this(name, Collections.emptyList()); // Inferred to List<String> in Java 8
}

public Person(String name, List<String> nicknames) {
    this.name = name;
    this.nicknames = nicknames;
}

Java 8中的新特性是使用表达式的目标类型来推断其子表达式的类型参数。在Java 8之前，只有直接赋值和方法参数用于类型参数推断。

在这种情况下，构造函数的参数类型将成为Collections.emptyList()的目标类型，并且返回值类型将被选择以匹配参数类型。

这种机制主要是为了编译lambda表达式而添加到Java 8中的，但它通常会改进类型推断。

随着每个版本的发布，Java越来越接近适当的Hindley-Milner类型推断！

- Lii