在Java中转换为泛型类型不会引发ClassCastException？

Question

我遇到了一个奇怪的Java行为,看起来像个bug.是吗？将对象转换为泛型类型(例如K),ClassCastException即使对象不是实例,也不会抛出K.这是一个例子:

import java.util.*;
public final class Test {
  private static<K,V> void addToMap(Map<K,V> map, Object ... vals) {
    for(int i = 0; i < vals.length; i += 2)
      map.put((K)vals[i], (V)vals[i+1]); //Never throws ClassCastException!
  }
  public static void main(String[] args) {
    Map<String,Integer> m = new HashMap<String,Integer>();
    addToMap(m, "hello", "world"); //No exception
    System.out.println(m.get("hello")); //Prints "world", which is NOT an Integer!!
  }
}

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更新:感谢cletus和Andrzej Doyle提供的有用答案.因为我只能接受一个,所以我接受了Andrzej Doyle的回答,因为它让我找到了一个我认为不太糟糕的解决方案.我认为这是在单行中初始化小地图的一种更好的方法.

  /**
   * Creates a map with given keys/values.
   * 
   * @param keysVals Must be a list of alternating key, value, key, value, etc.
   * @throws ClassCastException if provided keys/values are not the proper class.
   * @throws IllegalArgumentException if keysVals has odd length (more keys than values).
   */
  public static<K,V> Map<K,V> build(Class<K> keyClass, Class<V> valClass, Object ... keysVals)
  {
    if(keysVals.length % 2 != 0)
      throw new IllegalArgumentException("Number of keys is greater than number of values.");

    Map<K,V> map = new HashMap<K,V>();
    for(int i = 0; i < keysVals.length; i += 2)
      map.put(keyClass.cast(keysVals[i]), valClass.cast(keysVals[i+1]));

    return map;
  }

然后你这样称呼它:

Map<String,Number> m = MapBuilder.build(String.class, Number.class, "L", 11, "W", 17, "H", 0.001);

Answer 1

Java泛型使用类型擦除,这意味着那些参数化类型不会在运行时保留,因此这是完全合法的:

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.put("abcd");
List<Integer> list2 = (List<Integer>)list;
list2.add(3);

因为编译后的字节码看起来更像是这样的:

List list = new ArrayList();
list.put("abcd");
List list2 = list;
list2.add(3); // auto-boxed to new Integer(3)

Java泛型只是铸造时Object的语法糖.

Answer 2

正如 cletus 所说，擦除意味着您无法在运行时检查这一点（并且由于您的转换，您无法在编译时检查这一点）。

请记住，泛型只是编译时的功能。集合对象没有任何通用参数，只有您创建的对该对象的引用。这就是为什么如果您需要从原始类型向下转换集合，您会收到很多有关“未经检查的强制转换”的警告Object，甚至是因为编译器无法验证该对象是否具有正确的泛型类型（如对象本身没有泛型类型）。

另外，请记住强制转换的含义 - 这是告诉编译器“我知道您不一定可以检查类型是否匹配，但相信我，我知道它们会匹配”的一种方式。当您（错误地）覆盖类型检查并最终导致类型不匹配时，您会责怪谁？;-)

看来您的问题在于缺乏异构通用数据结构。我建议你的方法的类型签名应该更像private static<K,V> void addToMap(Map<K,V> map, List<Pair<K, V>> vals)，但我不相信这真的能让你得到任何东西。对的列表基本上是一个映射，因此构造类型安全vals参数以调用该方法将与直接填充映射一样多。

如果您真的非常想保持类大致原样，但添加运行时类型安全，也许以下内容会给您一些想法：

private static<K,V> void addToMap(Map<K,V> map, Object ... vals, Class<K> keyClass, Class<V> valueClass) {
  for(int i = 0; i < vals.length; i += 2) {
    if (!keyClass.isAssignableFrom(vals[i])) {
      throw new ClassCastException("wrong key type: " + vals[i].getClass());
    }
    if (!valueClass.isAssignableFrom(vals[i+1])) {
      throw new ClassCastException("wrong value type: " + vals[i+1].getClass());
    }

    map.put((K)vals[i], (V)vals[i+1]); //Never throws ClassCastException!
  }
}