Java泛型，如何强制一个方法的两个参数来扩展一个超类，使其具有相同的类型？

Question

假设我有一个类层次结构，如下所示：

class Vehicle;
class Car extends Vehicle;
class Plane extends Vehicle;

我有一个比较两个对象的函数

public <T extends Vehicle> generateDiff(T original, T copy)

在编译时，上面的方法保证两个对象是Vehicle，但不能确保两个对象的类型相同

generateDiff(new Car(), new Car()); //OK
generateDiff(new Plane(), new Plane()); //OK
generateDiff(new Car(), new Plane()); //WRONG

我可以在编译时使用泛型实现这一点吗

另外：目前，我已经实现了，如果两个对象的Class不相同，它将抛出异常。但我对此并不满意

提前谢谢

Answer 1

是的，你可以（有点）

类型T正在从参数中inferred删除，但您可以指定类型：

MyClass.<Car>generateDiff(new Car(), new Plane()); // generates a compile error

如果不键入该方法，则类型T被推断为满足所用边界的最窄类，因此对于参数Car和Plane，将起作用的最窄类型是Vehicle，因此这两行是等效的：

generateDiff(new Car(), new Plane()); // type is inferred as Vehicle
MyClass.<Vehicle>generateDiff(new Car(), new Plane());

上面的代码假定generateDiff()是一个静态方法。如果它是一个实例方法，那么可以键入类并在方法中使用该类型

Answer 2

一旦你深入其中，它就会变得有点抽象。您还必须为函数提供类类型（见下文）。如果您想强制执行这种行为，我建议您编写单独的方法来接受您希望比较的类型。不管怎样：

public <C extends Vehicle> void generateDiff(Class<C> type, C original, C copy);

你可以这样使用它：

generateDiff(Plane.class, new Plane(), new Plane()); // OK
generateDiff(Car.class, new Car(), new Car()); // OK
generateDiff(Plane.class, new Plane(), new Car()); // ERROR
generateDiff(Vehicle.class, new Plane(), new Car()); // OK

不知道为什么任何理智的人都想这么做！：）

Answer 3

不，无论是否使用泛型，这都无法实现。本质上，您是在询问是否可以告诉编译器违反多态性规则

即使您明确定义了一个没有泛型的方法，比如下面的方法，它仍然会接受任何一对扩展Vehicle的类

void generateDiff(Vehicle maybePlane, Vehicle maybeCar) { ...

有一种情况是例外，但我不建议这样做。如果对扩展Vehicle的final类对象（或任何未扩展的类）调用该方法，则可以重写该方法以匹配该类对每个参数的签名。但是你需要明确地定义每一个

class Vehicle;
final class Car extends Vehicle;
final class Plane extends Vehicle;

void generateDiff(Car car1, Car car2) { ...
void generateDiff(Plane plane1, Plane plane2) { ...

generateDiff(new Car(), new Car()); // OK
generateDiff(new Plane(), new Plane()); // OK
generateDiff(new Car(), new Plane()); // No matching method

Answer 4

严格地说，你的问题的答案是“不，不可能”

然而，有一个workaround。创建一个方法<T extends Vehicle> VehicleDiffer<T> compare(T vehicleA)，其中VehicleDiffer<T>有一个方法ReturnType with(T vehicleB)。现在，您可以执行以下调用：

compare(new Car()).with(new Car()); // okay
compare(new Plane()).with(new Plane()); // okay

以下操作将失败：

compare(new Car()).with(new Plane()); // with(Car) can't be called with argument type Plane

Answer 5

在我看来，任何能够接受汽车作为论据的方法都不可能接受汽车和飞机。由于编译器不知道将出现什么类型的对象（可以是汽车、公共汽车、飞机），因此无法保证两个参数的类型完全相同。如果有人扩展汽车，创造一辆福特？这两个对象都是CAR类型

确保这一点的唯一方法是在运行时使用自定义逻辑

Answer 6

Can I achive this at compile time using Generics?

没有，因为类型是在运行时设置的，但是如果向函数发送了无效类型，您可以简单地使用内省并引发异常，尽管如果是这样，那么它们可能在您的设计中存在缺陷，但这只是我的观点

instanceof运算符将检查底层类型，因此您可以引发异常或执行更合适的操作

public <T extends Vehicle> generateDiff(T original, T copy)

因为你可能会比较不同的类型，也许你不应该有一个单一的函数，因为它需要相当数量的if else在每个类中相应地实现该函数可能更明智，这样它们就可以与适当类型的对象进行适当的比较，尽管我采取了相当数量的假设，这可能是错误的