GenericClass<T extends SomeClass> 其中 SomeClass 的子类应该表现不同，只能作为 SomeClass

Question

我有几个彼此相关的问题。

第一个问题，我有一个接口：

public interface Copiable<T extends Copiable<T>> 
{
    T getCopy();
}

我用来创建实现类的深层副本/克隆。

我有一行类和另一个用于包含它们的类，假设一行类以类开头：

public class Animal implements Copiable<Animal>

并且有另一个类扩展它：

public class Dog extends Animal

理论上（以及我在实践中测试的结果） (Animal object).getCopy() 应该返回一个 Animal 对象， (Dog object).getCopy() 应该返回一个 Dog 对象。

容器类也是通用的，我希望它只包含一个 Animal 或其子类，因为我使用的是 Animal（和 Copiable）方法。所以，我有：

public class Container<T extends Animal>

在 Container 的一种方法中，我有类似的东西：

public void doSomething(List<? extends T> list)
{
    // ...
    T temp = list.get(i).getCopy(); // Gives an error (1)
    List<T> newList = new ArrayList<T>();
    newList.add(list.get(i).getCopy()); // Gives an error (2)
}

(1)“错误：不兼容的类型：Animal不能转换为T”

(2)“错误：没有找到适合添加（动物）的方法”

第二个问题是我在另一个类中使用 Container 类，比如：

public class Zoo
{
    Container<Animal> animals;
    // ...
    void setAnimals(Container<? extends Animal> animals)
    {
        this.animals = animals; // Gives an error (3)
    }
}

(3)“错误：不兼容的类型：Container无法转换为Container”

我有 Zoo 的子类，需要包含 Animals 的子类：

public class PettingZoo extends Zoo
{
    // Using the same container in the parent class
    // Container<Animal> animals
    // It needs to contain Dogs
    // and I need to be able to set Container<Dog> to animals
    // and use animals as a list of Dogs in this class
}

我想了解处理上述 cmets 中所述情况的好方法。

我愿意改变我的设计，我想了解这种行为的原因以及如何解决它。

Answer 1

首先你可能不想使用<T extends Copiable<T>>，因为它并没有真正增加任何价值：

public interface Copiable<T>{
    T getCopy();
}

其次，您必须将泛型参数T 添加到Animal：

public class Animal<T extends Animal<T>> implements Copiable<T>{ ... }

这样你就可以定义Dog如下：

public class Dog extends Animal<Dog>{ ... }

还有你的Container 喜欢：

public class Container<T extends Animal<T>> { ... }

最后你必须像这样定义你的Zoo：

public class Zoo<T extends Animal<T>> { 
    Container<T> animals;

    ...
}

这允许您只为狗创建PettingZoo：

public class PettingZoo extends Zoo<Dog> { ... }