如何类型安全地将元素添加到泛型扩展类并实现接口的列表中？答案

【问题标题】：How to type-safe add element to list whose generic extends class and implements interface?如何类型安全地将元素添加到泛型扩展类并实现接口的列表中？
【发布时间】：2021-05-26 09:26:59
【问题描述】：

我正在寻找一种类型安全、经过检查的解决方案，以将元素添加到其泛型需要类和接口的列表中。该示例说明了我想做的事情 - 添加一个类型为 Cat 扩展 Animal 并实现 Quadruped 的对象到列表 List<T> ，其中 T extends Animal & Quadruped。

class Example {
    public interface Quadruped { };
    public static class Animal { };
    public static class Cat extends Animal implements Quadruped { };

    public <T extends Animal & Quadruped> List<T> getQuadrupedAnimals(){
        List<T> result = new ArrayList<>();
        Cat cat = new Cat();
        result.add(cat); // compile error
        return result;
    }
}

当然，将cat 转换为B 会解决编译错误，但不会被选中。

有什么解决办法吗？如果没有，有谁知道编译器不允许这样做的原因吗？

【问题讨论】：

标签： java generics

【解决方案1】：

有谁知道编译器不允许这样做的原因吗？

T 是一个特定 Animal and Quadraped，在getQuadrupedAnimals() 的调用站点选择。

该方法的合法调用包括：

List<Dog> listOfDogs = getQuadrupedAnimals();
List<Hamster> listOfHamsters = getQuadrupedAnimals();

因此您不能将Cat 放入该列表（也不能将Dog 或Hamster 放入该列表中），因为您放入的任何内容都可能无法转换为调用者想要的类型。（不过，您可以将文字 null 放入列表中）。

如果要返回包含Cats 的列表，解决方案是将返回类型声明为List<Cat>（或List<? extends Cat>，或List<? super Cat>）。

只有在参数中使用交集类型时才会真正有用，例如

public <T extends Animal & Quadruped> List<T> getQuadrupedAnimals(T animal){
  return List.of(animal);
}

或

public <T extends Animal & Quadruped> int countLegs(List<T> animals){
  return 4 * animals.size();
}

【讨论】：