java - 混淆嵌套泛型的集合

Question

请帮我理解为什么add1()和add4()报错以及为什么add2()和add3() 不要。具体来说，请举例说明如果编译器允许对这些中的每一个进行编译，则会产生不良后果。

class InnerTypeConfusion {
   interface Animal {}
   class Dog implements Animal {}
   class Room<T> {
      void add(T t) {}
   }

   void add1(Room<? extends Animal> room) {
      // Error: The method add(capture#1-of ? extends Animal) in the type 
      // Room<capture#1-of ? extends Animal> is not applicable for the 
      // arguments (Dog)
      room.add(new Dog());
   }

   void add2(Room<Animal> room) {
      room.add(new Dog());
   }

   class Cage<T> {}

   void add3(Room<Cage<? extends Animal>> room) {
      room.add(new Cage<Dog>());
   }

   void add4(Room<Cage<Animal>> room) {
      // The method add(Cage<Animal>) in the type Room<Cage<Animal>> is not 
      // applicable for the arguments (Cage<Dog>)
      room.add(new Cage<Dog>());
   }
}

Answer 1

在方法中void add1(Room<? extends Animal> room) ，您定义该方法接受 Room持有 Animal .例如，它可以是 Room<Cat> , 或 Room<Dog> --偶数Room<Animal>用于容纳所有类型的动物。但是，请记住，房间是在该方法调用之外创建的，您不能对房间类型做出任何假设，除非它拥有特定的动物。

add1(new Room<Dog>()); // give the method a room for dogs
add1(new Room<Cat>()); // give the method a room for cats
add1(new Room<Animal>()); // give the method a room for any animal

但是一旦进入该方法，您就无法具体知道通过了哪种类型的房间。

只有鸟的房间才能调用该方法 add1(new Room<Bird>()) , 作为 Bird确实扩展了 Animal .但是在方法主体中，您要添加一个 Dog进去。这就是为什么它无效，我们不能把 Dog对象进入 Room<Bird> .这是一个Room 一些动物而不是Room 任何种类的动物。

如果您想编写一个方法，将一只狗添加到适合添加狗的房间(但不限于仅限狗的房间)，您可以使用签名 addDogToRoom(Room<? super Dog> room) 来编写它每this answer .此方法可以接受 Room<Animal>以及Room<Dog>并且仍然在方法内添加新的狗到房间。

关于add4 , 相同而相反。与 Room<Cage<Animal>>您指定该方法需要特定的房间类型——一个只允许容纳任何类型Animal的笼子的房间.但是你试图把 Cage<Dog>进入其中，一个笼子只允许狗。因此，它再次无效。

关于评论的补充:

假设有专为容纳猫而设计的笼子 Cage<Cat>和笼子设计用于容纳狗Cage<Dog> .还有万能笼子，可以放任何动物Cage<Animal> .这是三种不同的笼子，它们不能相互替代，因为它们具有完全不同的架构和设计。

• void method(Cage<Dog>)意味着该方法需要一个狗笼。
• void method(Cage<Animal>)意味着该方法需要一个通用笼。
• void method(Cage<? extends Animal>)意味着该方法需要任何种类的动物笼子。狗笼、猫笼或通用笼。

房间是另一个抽象层次——将它们想象成一个里面有笼子的房间。可以有放猫笼的房间Room<Cage<Cat>> ，一个存放狗笼的房间Room<Cage<Dog>> ，一个存放通用笼子的房间Room<Cage<Animal>>和一个存放多种动物笼子的房间Room<Cage<? extends Animal>> .因此，同样的规则适用:

• void method(Room<Cage<Dog>>) - 狗笼房间
• void method(Room<Cage<Cat>>) - 猫笼子的房间
• void method(Room<Cage<Animal>>) - 动物笼室
• void method(Room<Cage<? extends Animal>>) - 可以容纳多种动物笼子的房间。例如，房间可以同时包含 Cage<Dog> , 和一个 Cage<Animal> .

现在，在 add3(Room<Cage<? extends Animal>> room) ，您要求最后一种房间，可以容纳“各种动物笼子”的房间。因此传递给该方法的房间可以包含或添加新的狗笼子room.add(new Cage<Dog>())或任何其他类型的笼子。

但是，要调用该方法，您需要先创建一个新的“通用”房间(支持所有笼子):

Room<Cage<? extends Animal>> room = new Room<Cage<? extends Animal>>();
add3(room);

给它一个狗笼子的房间是行不通的:

// Here we create a room that can contain only dog cages
Room<Cage<Dog>> room = new Room<Cage<Dog>>(); 

// But the method needs a "any kind of animal cage" room
// Therefore we get error during compilation
add3(room); 

如果您想编写一个更灵活的方法来接受至少能容纳狗笼的房间，它可能看起来像这样:

void add(Room<Cage<? super Dog>> room) {
   room.add(new Cage<Dog>());
   room.add(new Cage<Animal>());
}