java - 将 Object 转换为泛型类型时未引发无效的 ClassCast 异常

Question

我有一个项目，我在其中使用了很多泛型，但也需要类型安全。由于stacktrace大约有200次调用，当出现当前错误时，恐怕我无法提供所涉及的完整源代码。我将尝试将其归结为我目前发现的问题，并提供一个简短的示例。

首先，有类，持有通用值。每个泛型都实现了 Comparable。这可能是一个长整数、一个 boolean 值 - 甚至是实现此接口(interface)的自定义类。

每个这样的类都有一个数据库 ID，它是一个包含特定类型默认值的枚举条目。 大部分时间此 DatabaseId 的默认值与 Holding 类的通用类属于同一类型。

像这样:

public enum DatabaseId{
   A_LONG_VALUE(0L),
   A_BOOLEAN_VALUE(false),
   A_INTERVAL("");
}

Interval就是这样一个实现了Comparable接口(interface)的自定义类。但 Interval 也是上述规则的一个异常(exception)。 “intervals”的通用持有类具有“Interval.class”的通用类型 T，而保留 Interval 的 DatabaseValue 将其存储为字符串。例如 [5,250] 或 [5] 用于离散值。

现在，在某个时候，我需要“加载”存储在数据库 ID 后面的值，并将其注入(inject)到馆藏的类 CurrentValue 属性中。

因为这是在整个层次结构的“非常”父类上完成的，所以这也是以通用方式完成的:

    public void initialize() {
    Database db = Database.getInstance();
    try {
        this.setValue((T) db.get(this.getDatabaseId()));
    } catch (Exception ex) {
        Log.e(LOG_TAG, "Invalid cast while initializing Value Holder.", ex);
        this.setValue(null);
    }
}

对于上述示例，其中 ValueHoler 持有 Interval.class 并且 DatabaseId id 传递 String，这将显然失败。在这一点上，我期待一个异常，因为我正在尝试将 Object(db.get 交付 Object)转换为通用类型 T(在此示例中为 Interval)。然而，数据库条目的实际类型是 String。

但是:没有抛出异常，所以永远不会执行setValue(null)。应用程序一直持续到某个点，调用 ValueHolder.getCurrentvalue() 并将其与我期望的 currentValue 相同类型的另一个值进行比较。 (在本例中为 Interval)

this.getCurrentValue().containsInterval(this.getRequiredValue());

此时，JAVA 注意到“CurrentValue”是一个字符串，并抛出异常:

java.lang.ClassCastException: java.lang.String cannot be cast to my.namespace.Interval

实际问题

我可以很容易地捕获这个场景，就像这样:

public void initialize() {
    Database db = Database.getInstance();
    try {
        if (this.getValueHolderValueType() == Interval.class){
          //Interval has an constructor for the string represenatation of it                
          this.setValue((T) new Interval((String)db.get(getDatabaseId())); 
        }else{
            this.setValue((T) db.get(this.getDatabaseId()));
        }
    } catch (Exception ex) {
        Log.e(LOG_TAG, "Invalid cast while initializing valueHolder",ex);
        this.setValue(null);
    }
}

但是如果另一个开发人员出现并实现了一个扩展 Comparable 的新类，他可能不会意识到“手动”转换，并遇到同样的麻烦。

在写这篇文章的时候，我找到了一个通知开发者的解决方案，就像这样:

-首先进行非泛型转换

-比较两种类型

-如果无法进行通用转换，则发出通知。

 if (this.getValueHolderValueType() == Interval.class){
            this.setValue((T) new Interval((String)db.get(getDatabaseId())));
        }else if (this.getValueHolderValueType() != this.getDatabaseId().getType()){
            Log.e(LOG_TAG, "Invalid cast while initializing ValueHolder. DatabaseId delivers '"+this.getDatabaseId().getType()+"', but valueHolder expects '"+this.getValueHolderValueType()+"'. Maybe you are missing a non-generic-cast right here?");    
        }else{
            this.setValue((T) db.get(this.getDatabaseId()));
        }

所以唯一没有回答的问题是:

WHY 是 this.setValue((T) db.get(this.getDatabaseId())); NOT 引发异常，当 T 是 Interval 类型时，DatabaseID 的值是 String 类型并且 db.get 返回一个 Object?

为什么异常是在我尝试访问“错误的类”而不是在进行转换时抛出的？

Answer 1

因为 Java 泛型是在编译器级别实现的，它将所有内容转换为 Object(或其他绑定(bind))并在使用对象的代码中插入适当的转换，而不是简单地传递它的代码。

编辑:为了解决您的问题，您可能希望在您的 holder 中有一个抽象方法，该方法返回它可以存储的正确类型，并将其与从数据库返回的值的类型进行比较(== 比较或其他类型之一)，如果比较失败则抛出异常(或执行其他操作)。

编辑:例如:

Object candidate = db.get(this.getDatabaseId());
boolean canBeStored = this.getStorageType().isInstance(candidate);
...

编辑:我看到您已经有了类似的逻辑。为了让它更面向对象地工作，我建议:

Object original = db.get(this.getDatabaseId());
T modified = this.adaptObjectToContainer(original);
...

protected T adaptObjectToContainer(Object original) {
    if(this.getValueHolderValueType().isInstance(original)) {
        return (T)original;
    }
    throw new ClassCastException(...);
}

// subclasses may do relevant conversions, throw an exception, etc
protected Interval adaptObjectToContainer(Object original) {
    ...
    if(original instanceof String) {
        return new Interval(original);
    }
    ...
}

理想情况下，为了最小化代码，每种存储类型都可以有一个实用程序类来负责转换。