Java泛型学习笔记

在学习继承的时候, 我们已经知道可以将一个子类的对象赋值给其父类的对象, 也就是父类引用指向子类对象, 如:

Object obj = new Integer(10);

这其实就是面向对象编程中的is-a关系. 既然上面的代码正确, 那么在泛型中, 也可以使用如下代码:

public class Box<T> {
    private T obj;
    
    public Box() {}

    public T getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(T obj) {
        this.obj = obj;
    }

    public Box(T obj) {
        super();
        this.obj = obj;
    }
}

调用:

Box<Number> b = new Box<>();
Integer i = 10;
Double d = 2.3;
b.setObj(i);
System.out.println(b.getObj());
b.setObj(d);
System.out.println(b.getObj());

这是正确的, 因为10, 2.3的类型都是Number的子类. 但是, 假设我们有如下方法:

public static void print(Box<Number> b) {
    System.out.println(b.getObj());
}

然后我们调用:

Box<Number> b1 = new Box<>();
Integer i = 10;
b1.setObj(i);
print(b1);

以上的程序也是能够正常运行的, 但是如果我们改用如下的方式来调用:

Box<Integer> b2 = new Box<>();
b2.setObj(10);
print(b2); // 编译失败

这就不会通过编译. 因为, 无论Integer和Number的关系如何, Box<Integer>和Box<Number>是没有关系的, 他们之间唯一的关系就是他们都是Object的子类. 如图所示:

(如果想要让他们也拥有继承关系, 请参看我的下一篇博文《浅析泛型中通配符的使用》)

那么泛型类之间拥有继承(或实现接口)关系是怎样的呢? 我们以List和ArrayList为例:
通过查看API文档, 我们可以发现ArrayList类是这样的:

public class ArrayList<E>extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable

而List接口又是:

public interface List<E>extends Collection<E>

这时, 我们就可以说ArrayList<String>实现了List<String>接口继承了Collection<String>接口, 相信这样的例子我们已经见的不少了:

List<String> list = new ArrayList<String>();

我们也可以自己定义具有继承关的泛型, 下面是一个继承了List接口的泛型接口:

interface PayloadList<E,P> extends List<E> {
  void setPayload(int index, P val);
  ...
}

如果我们有如下的类实现该接口:

PayloadList<String,String>
PayloadList<String,Integer>
PayloadList<String,Exception>

那么他们之间的关系就如图所示:

总结: 两个类(甚至是同一个类)的泛型所具有继承(或实现)关系并不能代表这两个类之间的关系. 除非这两个类是有着明确的继承(或实现关系), 其泛型间的关系并不能对其造成影响.

 References:

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/inheritance.html