java - 无法重现类型删除示例的结果

Question

我正在阅读“Java 泛型和集合”第 8.4 节。作者在尝试解释二进制兼容性时定义了以下代码:

interface Name extends Comparable {
    public int compareTo(Object o);
}
class SimpleName implements Name {
    private String base;
    public SimpleName(String base) {
        this.base = base;
    }
    public int compareTo(Object o) {
        return base.compareTo(((SimpleName)o).base);
    }
}
class ExtendedName extends SimpleName {
    private String ext;
    public ExtendedName(String base, String ext) {
        super(base); this.ext = ext;
    }
    public int compareTo(Object o) {
        int c = super.compareTo(o);
        if (c == 0 && o instanceof ExtendedName)
        return ext.compareTo(((ExtendedName)o).ext);
        else
        return c;
    }
}
class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Name m = new ExtendedName("a","b");
        Name n = new ExtendedName("a","c");
        assert m.compareTo(n) < 0;
    }
}

然后讨论如何使 Name 接口(interface)和 SimpleName 类成为通用类，并保持 ExtendedName 不变。因此，新代码是:

interface Name extends Comparable<Name> {
    public int compareTo(Name o);
}
class SimpleName implements Name {
    private String base;
    public SimpleName(String base) {
        this.base = base;
    }
    public int compareTo(Name o) {
        return base.compareTo(((SimpleName)o).base);
    }
}
// use legacy class file for ExtendedName
class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Name m = new ExtendedName("a","b");
        Name n = new ExtendedName("a","c");
        assert m.compareTo(n) == 0; // answer is now different!
    }
}

作者描述了这样一个 Action 的结果如下:

Say that we generify Name and SimpleName so that they define compareTo(Name), but that we do not have the source for ExtendedName. Since it defines only compareTo(Object), client code that calls compareTo(Name) rather than compareTo(Object) will invoke the method on SimpleName (where it is defined) rather than ExtendedName (where it is not defined), so the base names will be compared but the extensions ignored.

但是，当我只将 Name 和 SimpleName 设为泛型时，我会得到一个编译时错误，而不是作者上面描述的错误。错误是:

name clash: compareTo(Object) in NameHalfMovedToGenerics.ExtendedName and compareTo(T) in Comparable have the same erasure, yet neither overrides the other

这不是我第一次遇到此类问题 - 早些时候，在尝试阅读有关删除的 Sun 文档时，我遇到了类似的问题，即我的代码显示的结果与作者描述的结果不同。

我是不是理解错了作者的意思？

任何帮助将不胜感激。

提前致谢。

Answer 1

这是单独编译下可能出现的问题示例。

单独编译的主要微妙之处在于，当编译调用者类时，某些信息会从被调用者复制到调用者的类文件中。如果稍后针对不同版本的被调用方运行调用方，则从旧版本的被调用方复制的信息可能与新版本的被调用方不完全匹配，结果可能会有所不同。仅查看源代码很难看出这一点。此示例展示了在进行此类修改时程序的行为如何以令人惊讶的方式发生变化。

在示例中，Name 和 SimpleName 被修改并重新编译，但是 ExtendedName 的旧编译二进制文件仍然使用。这就是“ExtendedName 的源代码不可用”的真正含义。当针对修改后的类层次结构编译程序时，它记录的信息与针对旧层次结构编译时所记录的信息不同。

让我回顾一下为重现此示例而执行的步骤。

在一个空目录中，我创建了两个子目录v1 和v2。在 v1 中，我将第一个示例代码块中的类放入单独的文件 Name.java、SimpleName.java 和 ExtendedName。 java.

请注意，我没有将 v1 和 v2 目录用作包。所有这些文件都在未命名的包中。此外，我使用的是单独的文件，因为如果它们都是嵌套类，则很难单独重新编译其中的一些，而这是运行该示例所必需的。

另外我把主程序重命名为Test1.java，修改如下:

class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Name m = new ExtendedName("a","b");
        Name n = new ExtendedName("a","c");
        System.out.println(m.compareTo(n));
    }
}

在 v1 中，我编译了所有内容并运行了 Test1:

$ ls
ExtendedName.java  Name.java  SimpleName.java  Test1.java
$ java -version
java version "1.7.0_45"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_45-b18)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.45-b08, mixed mode)
$ javac *.java
$ java Test1
-1

现在，在 v2 中，我放置了 Name.java 和 SimpleName.java 文件，使用泛型进行了修改，如第二个示例代码所示堵塞。我还将 v1/Test1.java 复制到 v2/Test2.java 并相应地重命名类，但代码是相同的。

$ ls
Name.java  SimpleName.java  Test2.java
$ javac -cp ../v1 *.java
$ java -cp .:../v1 Test2
0

这表明 m.compareTo(n) 的结果在 Name 和 SimpleName 修改后是不同的，而使用旧的 ExtendedName 二进制文件。发生了什么事？

我们可以通过查看 Test1 类(针对旧类编译)和 Test2 类(针对新类编译)的反汇编输出来了解差异查看为 m.compareTo(n) 调用生成的字节码。仍在 v2 中:

$ javap -c -cp ../v1 Test1
...
29: invokeinterface #8,  2     // InterfaceMethod Name.compareTo:(Ljava/lang/Object;)I
...

$ javap -c Test2
...
29: invokeinterface #8,  2     // InterfaceMethod Name.compareTo:(LName;)I
...

编译 Test1 时，复制到 Test1.class 文件中的信息是对 compareTo(Object) 的调用，因为这是方法Name 界面就在此时。使用修改后的类，编译 Test2 会产生调用 compareTo(Name) 的字节码，因为这是修改后的 Name 接口(interface)现在所具有的。当 Test2 运行时，它会查找 compareTo(Name) 方法，从而绕过 compareTo(Object) 方法在 ExtendedName 类中，改为调用 SimpleName.compareTo(Name)。这就是行为不同的原因。

请注意，旧的 Test1 binary 的行为没有改变:

$ java -cp .:../v1 Test1
-1

但是如果针对新的类层次结构重新编译 Test1.java，它的行为将会改变。这就是 Test2.java 的本质，但使用了不同的名称，以便我们可以轻松地看出运行旧二进制文件和重新编译版本之间的区别。