java - 为什么列表列表 是列表 > 但不是 List>

Question

我有一个通用接口(interface) interface ListList<E> extends List<List<E>> .由于某些原因，我无法转换 ListList<? super T>至 List<List<? super T>> .有什么方法可以做到吗？为什么它不起作用？

到目前为止，我已经尝试了以下方法:

1. 简单的分配，这样我就成功分配了ListList<? super T>至 List<? extends List<? super T>> (1)，但是当我尝试分配 ListList<? super T> 时至 List<List<? super T>>我得到 Incompatible types编译时错误 (1.1)。
2. 显式类型转换，因为相同的Incompatible types而不起作用编译时错误 (2)。
3. 转换为原始类型 ListList ，它有效 (3)，但我不喜欢原始类型。
4. 添加来自 ListList<? super T> 的所有元素至 List<? extends List<? super T>> , 它有效 (4)，但我需要一个更通用的解决方案，它不仅适用于 ListList<E> ，但具有任何通用类型。

这是我的代码:

ListList<? super T> var = new ArrayListList<>();
List<? extends List<? super T>> work = var; // (1)
List<List<? super T>> notWork = var; // (1.1)
List<List<? super T>> explicit = (List<List<? super T>>) var; // (2)
List<List<? super T>> raw = (ListList) var; // (3)
List<List<? super T>> copy = new ArrayList<>(); // (4)
copy.addAll(var); // (4)

我期待 ListList<? super T>成为List<List<? super T>> , 但它似乎是 List<? extends List<? super T>> .我需要知道为什么会这样以及如何将其转换为 List<List<? super T>>没有原始类型和元素的复制。

Answer 1

起初，看起来这些赋值应该全部成功，但由于内部通配符 ? super T 而没有成功。 .如果我们删除这些通配符，那么所有的分配都会编译。

public static <T> void test() {
    ListList<T> var = new ArrayListList<>();
    List<? extends List<T>> work = var; // Compiles
    List<List<T>> notWork = var; // Compiles
    List<List<T>> explicit = (List<List<T>>) var; // Compiles
    List<List<T>> raw = (ListList) var; // Compiles with warning
    List<List<T>> copy = new ArrayList<>(); // Compiles
    copy.addAll(var); // Compiles
}

我仍然收到 (3) 的未经检查的转换警告，但它们仍然可以编译。

乍一看像是在声明接口(interface)

ListList<E> extends List<List<E>>

制作 ListList相当于 List的 List秒。但是，您所做的是采用嵌套类型参数并将其作为主要类型参数。造成差异的原因是 nested wildcards don't perform wildcard capture .

此处的嵌套通配符表示“任何类型的列表列表与边界匹配”，但此处的主级通配符表示“特定但未知类型的‘列表’ 匹配绑定(bind)"。

不能将作为下限父类(super class)型的对象添加到集合中，因为类型参数——特定但未知的类型——可能是实际的界限。

List<? super Integer> test2 = new ArrayList<>();
test2.add(2);   // Compiles; can add 2 if type parameter is Integer, Number, or Object
test2.add((Number) 2);   // Error - Can't add Number to what could be Integer
test2.add(new Object()); // Error - Can't add Object to what could be Integer

因为 Java 的泛型是不变的，当涉及类型参数时，类型必须完全匹配，所以类似的情况 ListList全部编译失败。

// My assumption of how your ArrayListList is defined.
class ArrayListList<E> extends ArrayList<List<E>> implements ListList<E> {}

ListList<? super Integer> llOfSuperI = new ArrayListList<>();
llOfSuperI.add(new ArrayList<Integer>());  // capture fails to match Integer
llOfSuperI.add(new ArrayList<Number>());   // capture fails to match Number
llOfSuperI.add(new ArrayList<Object>());   // capture fails to match Object

然而，一个List的 List编译所有 3 个案例。

List<List<? super Integer>> lOfLOfSuperI = new ArrayList<>();
lOfLOfSuperI.add(new ArrayList<Integer>());  // no capture; compiles
lOfLOfSuperI.add(new ArrayList<Number>());   // no capture; compiles
lOfLOfSuperI.add(new ArrayList<Object>());   // no capture; compiles

你的 ListList是不同于 List 的类型的 List s，但是类型参数定义位置的不同泛型行为意味着存在不同的泛型行为。这就是为什么您不能直接分配 ListList<? super T> 的原因到 List<List<? super T>> (1.1)，以及为什么你不能施放它 (2)。您可以转换为原始类型以使其进行编译 (3)，但这会引入 ClassCastException 的可能性。将来使用类型转换的物体；这就是警告的内容。您可以将其分配给 List<? extends List<? super T>> (1)、引入另一个通配符来捕获子类型关系，但是引入一个通配符来捕获；您将无法向该列表添加任何有用的内容。

出现这些差异只是因为通配符引入了通配符捕获和相关差异。不使用通配符，ListList<E>相当于 List<List<E>>并且如该答案顶部所示，编译代码没有问题。

如果您希望所有子列表都使用完全相同的类型参数，那么继续使用您的 ListList接口(interface)，但不要使用任何通配符。这会为添加到 ListList 的所有列表强制使用完全相同的类型参数，即 ListList<Integer>只能容纳List<Integer>

如果您希望所有子列表都简单地匹配一个通配符，例如包含 List<Number> , List<Integer> , 和 List<Object>在同一个列表中，然后只需使用 List<List<? super T>>以避免通配符捕获。