使用 JDK 8 编译泛型方法时出现问题

Question

我有一些带有Box 类的遗留代码，可以将Serializable 数据放入Map，当使用Oracle JDK 1.7 Update 80 编译时，它在Oracle JRE 1.8 Update 102 上运行良好。但是当我用Oracle JDK 1.8 Updater 102 编译它时它不能正常运行。我在使用通用 get 函数时遇到了一些问题。

使用有问题的通用 get 函数从 Box 实例输出格式化日期的 SSCCE：

import java.io.Serializable;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;

public class Box implements Serializable{

   private HashMap<String, Serializable> values = new HashMap<String, Serializable>();

   public <T extends Serializable> T get(String key){

      return (T) this.values.get(key);
   }

   public void put(String key,
                   Serializable value){

      this.values.put(key,
                      value);
   }

   public static void main(String[] args){

      Box box = new Box();
      box.put("key",
              new Date());

      System.out.println(String.format("%1$td.%1$tm.%1$tY",
                                       box.get("key")));
   }
}

使用 JDK 1.8 编译并使用 JRE 1.8 运行时出现以下异常：

线程 "main" java.lang.ClassCastException 中的异常：java.util.Date 无法转换为 [Ljava.lang.Object; 在 Box.main(Box.java:31)

System.out.println 等一些方法在与get 函数一起使用时会产生编译器错误

错误：对 println 的引用不明确

而其他函数使用get 函数运行良好。

编译器打印出关于unchecked or unsafe operations 的警告，我注意到main 方法被编译为不同的字节码：

用 1.7 编译：

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #8                  // class Box
       3: dup
       4: invokespecial #9                  // Method "<init>":()V
       7: astore_1
       8: aload_1
       9: ldc           #10                 // String key
      11: new           #11                 // class java/util/Date
      14: dup
      15: invokespecial #12                 // Method java/util/Date."<init>":()V
      18: invokevirtual #13                 // Method put:(Ljava/lang/String;Ljava/io/Serializable;)V
      21: getstatic     #14                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      24: ldc           #15                 // String %1$td.%1$tm.%1$tY
      26: iconst_1
      27: anewarray     #16                 // class java/lang/Object
      30: dup
      31: iconst_0
      32: aload_1
      33: ldc           #10                 // String key
      35: invokevirtual #17                 // Method get:(Ljava/lang/String;)Ljava/io/Serializable;
      38: aastore
      39: invokestatic  #18                 // Method java/lang/String.format:(Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
      42: invokevirtual #19                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      45: return

用 1.8 编译：

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #8                  // class Box
       3: dup
       4: invokespecial #9                  // Method "<init>":()V
       7: astore_1
       8: aload_1
       9: ldc           #10                 // String key
      11: new           #11                 // class java/util/Date
      14: dup
      15: invokespecial #12                 // Method java/util/Date."<init>":()V
      18: invokevirtual #13                 // Method put:(Ljava/lang/String;Ljava/io/Serializable;)V
      21: getstatic     #14                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      24: ldc           #15                 // String %1$td.%1$tm.%1$tY
      26: aload_1
      27: ldc           #10                 // String key
      29: invokevirtual #16                 // Method get:(Ljava/lang/String;)Ljava/io/Serializable;
      32: checkcast     #17                 // class "[Ljava/lang/Object;"
      35: invokestatic  #18                 // Method java/lang/String.format:(Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
      38: invokevirtual #19                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      41: return

有人可以解释为什么它的编译方式不同吗？

PS：我已经通过将Class<T> clazz 作为get 函数的附加参数来修复它。

Answer 1

你的方法

public <T extends Serializable> T get(String key){

  return (T) this.values.get(key);
}

从根本上被破坏了，因为它基本上说“无论调用者想要什么，我都会返回它，只要它可以分配给Serializable”。

有趣的是，我们这里每隔几周就会有类似的破坏方法，the last one just yesterday。

关键是，如果您的方法承诺返回调用者希望的任何内容，我可以这样写：

Date date=box.get("key");

还有

String str=box.get("key");
String[] obj=box.get("key");

由于所有这些类型，Date、String 或 String[] 都可以分配给 Serializable。不太直观，你甚至可以写

Object[] obj=box.get("key");

尽管Object[] 不是Serializable，因为Object[] 的子类型可能是Serializable。所以编译器将推断Object[] & Serializable 为T（另见here）。

---

Java 7 和 Java 8 之间的区别在于，当您将此方法调用作为另一个调用（也称为“嵌套方法调用”）的参数时，Java 7 编译器不会执行此类型推断。它总是使用类型参数的边界，即Serializable，并发现它必须执行可变参数调用。

相比之下，Java 8 考虑了所有可能性。它可以推断非数组类型并执行可变参数调用，但它也可以推断数组类型并将其直接传递给方法String.format(String,Object[])。规则很简单，总是首选非可变参数调用。

修复很简单。不要做出无法兑现的承诺。

public Serializable get(String key) {
   return this.values.get(key);
}

并让调用者显式地进行类型转换。

Date date=(Date)box.get("key");

或在需要任意对象时不强制转换：

System.out.println(String.format("%1$td.%1$tm.%1$tY", box.get("key")));

顺便说一下，这是一个复杂的变体

System.out.printf("%1$td.%1$tm.%1$tY%n", box.get("key"));

或者，您可以使用Class 对象来指定预期的类型：

public <T extends Serializable> T get(String key, Class<T> type) {
   return type.cast(this.values.get(key));
}

…

Date date=box.get("key", Date.class);

顺便说一句，明确引用Serializable 并没有真正的好处。有很多地方会返回可序列化的对象，例如，请参阅Collections.emptyList()，而无需声明Serializable。因此，JRE 类也从不以这种方式引用Serializable。最值得注意的是，甚至ObjectOutputStream.writeObject(…) 在其签名中都没有引用Serializable，而只是接受Object。

Answer 2

除非您打算让此代码存储对象的混合，否则我建议将类设为通用：

import java.io.Serializable;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;

public class Box<T extends Serializable> implements Serializable {

   private HashMap<String, T> values = new HashMap<>();

   public T get(String key){
      return this.values.get(key);
   }

   public void put(String key,
                   T value){

      this.values.put(key,
                      value);
   }

   public static void main(String[] args){

      Box<Date> box = new Box<>();
      box.put("key", new Date());

      System.out.println(String.format("%1$td.%1$tm.%1$tY",
                                       box.get("key")));
   }
}

完成后，我会放弃 Box 并使用 HashMap<String, ...>