如何从静态工厂方法绑定静态嵌套类的泛型类型？

Question

我正在使用Effective Java 中概述的 Builder 模式的变体，我对 Java 泛型的行为感到困惑。

考虑以下类：

public class Result<T extends Resource> {
    //final members
    final boolean success;
    final T resource;

    //private constructor
    private Result(Builder<T> builder) {
        success = builder.success;
        resource = builder.resource;
    }

    //getters
    public boolean isSuccess() {
        return success;
    }
    public T getResource() {
        return resource;
    }

    //static factory method to get a builder
    public static <T2 extends Resource> Builder<T2> builder(Class<T2> clazz) {
        return new Builder<T2>();
    }

    //nested Builder class
    public static class Builder<T extends Resource> {
        boolean success;
        T resource;

        private Builder() { }

        public Builder<T> success(boolean success) {
            this.success = success;
            return this;
        }

        public Builder<T> resource(T resource) {
            this.resource = resource;
            return this;
        }

        public Result<T> build() {
            return new Result<T>(this);
        }
    }
}

当我有一个具体的资源子类时，这似乎很有效：

Result<Device> result = Result.builder(Device.class).build();

但是，当我从另一个定义了具有 Resource 的通用子类的方法的类中使用它时，它甚至无法编译：

public <T extends Resource> Result<T> createResult(T resource) {
    return Result.builder(resource.getClass()).build();
}

编译错误是：

类型不匹配：无法从 Result 扩展到 Result

既然 T 和 T2 都扩展了 Resource，为什么它不能确定 Result.Builder.build() 应该返回一个泛型类型 T 的 Result？

我发现的一种解决方法是放弃静态 builder() 方法并改用类似的方法：

public <T extends Resource> Result<T> createResult(T resource) {
    return new Result.Builder<T>().build();
}

似乎应该有一种方法可以使用静态工厂方法和隐藏的构造函数来做到这一点......我错过了什么吗？

Answer 1

编译错误的原因是由于Object.getClass()方法。根据java文档：

返回此对象的运行时类。返回的 Class 对象是被表示类的静态同步方法锁定的对象。

实际结果类型是 Class where |X|是调用 getClass 的表达式的静态类型的擦除。 例如，此代码片段中不需要强制转换：

数字 n = 0;
类 c = n.getClass();

拨打return Result.builder(resource.getClass()).build();时

1. resource.getClass() 将返回 Class<? extends Resource> 因为 Resource 是 T 的擦除
2. Result.builder(resource.getClass()) 方法将返回 Builder<? extends Resource>。
3. Result.builder(resource.getClass()).build() 将返回 Result<? extends Resource>。

T 的类型信息在步骤 1 中丢失。因此编译错误显示为返回类型不兼容。可以进行以下更改以解决该错误。

1. 将构建器方法更改为接受 T 实例而不是 Class<T> 作为评论中的状态。
2. 将调用者更改为将Class<T> 而不是Class<? extends Resource> 传递给builder 方法。

修改代码 sn-p：

  // Caller
  // Solution 1
  public <T extends Resource> Result<T> createResult(T resource) {
    return Result.builder(resource).build();
  }

  // Solution 2
  public <T extends Resource> Result<T> createResult(Class<T> resourceClass) {
    return Result.builder(resourceClass).build();
  }


public class Result<T extends Resource> {

  ...
  //Solution 1
  public static <T2 extends Resource> Builder<T2> builder(T2 instance) {
    return new Builder<T2>();
  }

  // static factory method to get a builder
  // Solution 2
  public static <T2 extends Resource> Builder<T2> builder(Class<T2> clazz) {
    return new Builder<T2>();
  }
  ...

参考：Object Java Doc，Erasure of Generic Type