java - Java 不允许在变量声明中使用泛型类型声明的任何原因？

Question

假设我们有这样一个类:

public class xx {

    public interface Foo<T> {
        T getValue();
        void setValue(T value);
    }

    public void resetFoos(Iterable<Foo<?>> foos) {
        for (Foo<?> foo : foos)
            foo.setValue(foo.getValue());
    }
}

它会编译失败，即使直觉上它似乎“应该”:

xx.java:10: setValue(capture#496 of ?) in xx.Foo<capture#496 of ?> cannot be applied to (java.lang.Object)
        foo.setValue(foo.getValue());

原因是foo没有绑定(bind)泛型类型，因此编译器不会“知道”foo.getValue() 的输出兼容 foo.setValue() 的输入.

因此，要解决此问题，您必须创建一个新方法来绑定(bind) for() 中的泛型类型参数。循环:

public class xx {

    public interface Foo<T> {
        T getValue();
        void setValue(T value);
    }

    public void resetFoos(Iterable<Foo<?>> foos) {
        for (Foo<?> foo : foos)
            this.resetFoo(foo);
    }
    
    // stupid extra method here just to bind <T>
    private <T> void resetFoo(Foo<T> foo) {
        foo.setValue(foo.getValue());
    }
}

这一直困扰着我。另外，似乎可以有一个简单的解决方案。

我的问题:为什么不应扩展 java 语言以允许对变量声明进行泛型类型声明，是否有任何“充分”的理由？例如:

public class xx {

    public interface Foo<T> {
        T getValue();
        void setValue(T value);
    }

    public void resetFoos(Iterable<Foo<?>> foos) {
        for (Foo<?> foo : foos) {
            final <T> Foo<T> typedFoo = foo;
            foo.setValue(foo.getValue());
        }
    }
}

或者，在本例中更简洁地表示 for()循环:

public class xx {

    public interface Foo<T> {
        T getValue();
        void setValue(T value);
    }

    public void resetFoos(Iterable<Foo<?>> foos) {
        for (<T> Foo<?> foo : foos)
            foo.setValue(foo.getValue());
    }
}

我想知道是否有一些编译器向导可以解释为什么这会太难，或者可以(并且应该)完成。

编辑:

针对这个建议的解决方案:

public <T> void resetFoos(Iterable<Foo<T>> foos) {
    for (Foo<T> foo : foos) {
        foo.setValue(foo.getValue());
    }
}

此方法签名不允许 Foo s 与各种通用类型一起被重置。换句话说，试图传递 Iterable<Foo<?>>导致编译错误。

This example演示问题:

public static class FooImpl<T> implements Foo<T> {
    
    private T value;
    
    public FooImpl(T value) { this.value = value; }
    
    @Override public T getValue() { return value; }
    
    @Override public void setValue(T value) { this.value = value; }
}

public static <T> void resetFoos(Iterable<Foo<T>> foos) {
    for (Foo<T> foo : foos) {
        foo.setValue(foo.getValue());
    }
}

public static void main(String[] args) {
    
    final Foo<Object> objFoo = new FooImpl<>(new Object());
    final Foo<Integer> numFoo = new FooImpl<>(new Integer(42));
    final Foo<String> strFoo = new FooImpl<>("asdf");
    
    List<Foo<?>> foos = new ArrayList<>(3);
    foos.add(objFoo);
    foos.add(numFoo);
    foos.add(strFoo);
    
    resetFoos(foos); // compile error
    
    System.out.println("done");
}

编译错误如下:

method resetFoos cannot be applied to given types;

required: Iterable<Foo<T>>

found: List<Foo<?>>

reason: no instance(s) of type variable(s) T exist so that argument type List<Foo<?>> conforms to formal parameter type Iterable<Foo<T>>where T is a type-variable:T extends Object declared in method <T>resetFoos(Iterable<Foo<T>>)

(通过 ideone.com 使用 sun-jdk-1.7.0_10)

Answer 1

基本上，类型变量目前在 Java 中只能有两个作用域:1) 类作用域，或 2) 方法作用域。您在问，为什么不允许另一个范围——本地代码块的范围(在本例中，是 for 循环的内部。

是的，在某些情况下这会很有帮助。将它添加到语言中并不难。然而，这些都是非常罕见的情况，并且更有可能使人们感到困惑而不是提供帮助。此外，正如您已经发现的那样，存在一个相对简单且有效的解决方法——将该本地 block 作用域移动到私有(private)辅助函数，然后该函数可以使用方法作用域类型变量:

public void resetFoos(Iterable<Foo<?>> foos) {
    for (Foo<?> foo : foos) {
        resetFoo(foo);
    }
}

private <T> void resetFoo(Foo<T> foo) {
    foo.setValue(foo.getValue());
}

是的，这可能会通过额外的方法调用降低代码的效率，但这是一个次要问题。