java - 对泛型类和 ArrayLists 的困惑

Question

这是我为问题的上下文制作的一组类

水族类:

package test;

import java.util.ArrayList;

public class Aquarium {

// the aquarium is composed of fish tanks

ArrayList<Object> aquarium;

public Aquarium(){

    aquarium = new ArrayList<Object>();

}

public <T> void addFishToTank(int index, T fish){

    FishTank<T> tank = (FishTank<T>) aquarium.get(index);
    tank.addFish(fish);

}


public ArrayList<Object> getAquarium(){

    return aquarium;

}

public String toString(){

    String holder = "";

    int i = 0;

    for (Object tank : aquarium){

        holder += "Tank " + i + ":\n"; 

        holder += tank.toString();

        i ++;

    }

    return holder;

}

public static void main(String[] args){


    Aquarium seaWorld = new Aquarium();

    seaWorld.getAquarium().add(new FishTank<Salmon>());

    seaWorld.addFishToTank(0, new Salmon());
    seaWorld.addFishToTank(0, new Grouper());

    System.out.println(seaWorld.toString());

}

}

鱼缸类:

package test;

import java.util.ArrayList;

public class FishTank<T>{

// inside each fish tank there is a group of fish

ArrayList<T> fishGroup = new ArrayList<T>();

public void addFish(T element){

    fishGroup.add(element);     

}

public String toString(){

    String holder = "";

    for (T fish: fishGroup){

        holder += fish.toString() + "\n";

    }

    return holder;
}


}

鲑鱼类:

package test;

public class Salmon {

public String toString(){

    return "This is a salmon";
}

}

石斑鱼类:

package test;

public class Grouper {

public String toString(){

    return "This is a grouper";
}

}

所有代码都可以正常编译，Aquarium 的输出结果为

Tank 0:
This is a salmon
This is a grouper

这怎么可能？当我把鱼缸添加到水族箱中时

seaWorld.getAquarium().add(new FishTank<Salmon>());

指定它是一个只能容纳 Salmon 对象的 FishTank。首先，我添加了一个 Salmon 对象

seaWorld.addFishToTank(0, new Salmon());

这很好，因为水族馆索引 0 处的鱼缸是一个装有鲑鱼对象的鱼缸。但是，当我将一个 Grouper 对象添加到索引 0 处的鲑鱼缸时

seaWorld.addFishToTank(0, new Grouper());

它仍然将石斑鱼添加到水箱中。运行时不应该抛出异常吗？那么，我怎样才能强制只将 Salmon 对象添加到 Salmon 容器中？

Answer 1

泛型仅用于编译时类型安全。如果您想要一个具有单独类型的水箱的水族馆，其底层鱼类类型在编译时是未知的，那么您在 Java 中就不走运了。更糟糕的是，因为泛型类型在编译期间都被删除了，所以你剩下的是 Object。无处不在。

没有类转换异常的原因是因为在运行时它只是一个 FishTank (原始类型)在每个数组索引处，您可以在其中自由混合鱼(或陆生动物，或心理构造)。

解决此类问题的一种方法是通过包含 Class< T > 使您的 FishTank 在运行时了解其成员资格。 field 。然后坦克可以在 addFish() 期间进行运行时检查。 ，虽然上述检查的严格性是有限的(例如，如果您的鱼本身是一个通用容器，您仍然可以在同一个水箱中混合容器；getClass() 返回一个“已删除”的类对象)。