为什么“java.lang.ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to”有界类型参数错误而不是形式类型参数错误？

Question

由于 java 没有通用数组，我使用了将 Object 数组转换为类型参数的常规技巧。当我有一个正式的类型参数时，这工作正常，<T>但当我使用有界类型参数时则不然<T extends something>。

使用正式类型的以下代码工作正常

public class Deck <T> {
    private T [] cards;
    private int size;

    public Deck () {
        cards = (T []) new Object[52];
        size = 0;
    }
}

public class BlackJackGame {
    Deck<BlackJackCard> deck;

    public BlackJackGame() {
        deck = new Deck<>();
        populate (deck);
        deck.shuffle();
    }
}

public class BlackJackCard extends Card {
}

以下使用有界类型的代码抛出错误

public class Deck <T extends Card> {
    private T [] cards;
    private int size;

    public Deck () {
        cards = (T []) new Object[52];
        size = 0;
    }
}

public class BlackJackGame {
    Deck<BlackJackCard> deck;

    public BlackJackGame() {
        deck = new Deck<>();
        populate (deck);
        deck.shuffle();
    }
}

public class BlackJackCard extends Card {
}
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [LCard;
    at Deck.<init>(Deck.java:10)
    at BlackJackGame.<init>(BlackJackGame.java:5)

Answer 1

这个例子让我想起了早期，当我在“Effective java”一书中阅读泛型时......

首先，这是java泛型的黄金法则：不要混合使用数组和泛型，因为你有很好的机会产生不安全的代码。您的代码将泛型（例如 T、T extends Card）与数组（例如 T [] 卡）混合在一起。然后，您在运行时得到了不安全的代码。

这是一种安全的方法（更喜欢列表而不是数组）：

class Deck <T extends Card> {
    private List<T> cards;

    public Deck () {
        cards = new ArrayList()<>;
    }

}

现在，要回答您的问题，您应该先回到 Java 中的一些基础知识：

1- 数组是协变结构

2-泛型是不变的构造

3- 元素类型在数组中具体化（具体化）

4- 参数类型在通用中被擦除（类型擦除）

别担心，先把可怕的概念放在一边，看看你的例子发生了什么：

• 正式类型 T 在运行时被擦除。

• 这意味着它已在字节码中完全删除。

• 在第一个示例中，T 只是替换为 Object，因为它是离它最近的类（就继承而言），因此，

cards = (T []) new Object[52]

被翻译成

cards = (Object []) new Object[52];

这是安全的。

• 在第二个例子中，T 被绑定到 Card 并且它变成 ，因此，它是最接近它的类（就继承而言），所以，

cards = (T []) new Object[52]

被翻译成

cards = (Card []) new Object[52];

由于 Object 不是 Card 的子类型，因此您会遇到运行时强制转换异常。