为什么 javac 允许一些不可能的强制转换而不是其他的？

Question

如果我尝试将 a 转换String为 a java.util.Date，Java 编译器会捕获错误。那么为什么编译器不将以下内容标记为错误呢？

List<String> strList = new ArrayList<>();                                                                      
Date d = (Date) strList;

当然，JVMClassCastException在运行时抛出 a ，但编译器不会标记它。

行为与 javac 1.8.0_212 和 11.0.2 相同。

Answer 1

演员阵容在技术上是可行的。javac 无法轻易证明您的情况并非如此，并且 JLS 实际上将其定义为有效的 Java 程序，因此标记错误将是不正确的。

这是因为List是一个接口。因此，您可以拥有一个Date实际实现List伪装为List此处的a 的子类-然后将其强制转换Date为完全可以。例如：

public class SneakyListDate extends Date implements List<Foo> {
    ...
}

进而：

List<Foo> list = new SneakyListDate();
Date date = (Date) list; // This one is valid, compiles and runs just fine

检测这样的场景可能并不总是可能的，因为如果实例来自例如方法，则需要运行时信息。即使这样，编译器也需要付出更多的努力。由于类树根本无法匹配，编译器只会阻止绝对不可能的强制转换。正如所见，情况并非如此。

请注意，JLS 要求您的代码是有效的 Java 程序。在5.1.6.1 中。Allowed Narrowing Reference Conversion它说：

如果以下所有条件都为真，则存在从引用类型S到引用类型的缩小引用转换：T

• [...]
• 一个有下列情形适用：
  • [...]
  • S是接口类型，T是类类型，T不命名final类。

因此，即使编译器可以确定您的情况实际上是不可能的，也不允许标记错误，因为 JLS 将其定义为有效的 Java 程序。

只允许显示警告。

Answer 2

让我们考虑对您的示例进行概括：

List<String> strList = someMethod();       
Date d = (Date) strList;

这些Date d = (Date) strList;是不是编译错误的主要原因。

• 的直观的原因是，编译器不（通常）知道精确的类型由该方法调用所返回的对象的。有可能除了是实现 的类之外List，它也是的子类Date。

• 该技术的原因是，Java语言规范“允许”的狭窄基准转换对应于这种类型的演员。根据JLS 5.1.6.1：

  “如果满足以下所有条件，则存在从引用类型S到引用类型的缩小引用转换T：”

  ...

  5) "S是接口类型，T是类类型，T不命名final类。"

  ...

  在另一个地方，JLS 还说在运行时可能会抛出异常......

  请注意，JLS 5.1.6.1 的确定仅基于所涉及变量的声明类型，而不是实际的运行时类型。在一般情况下，编译器不知道也不可能知道实际的运行时类型。

那么，为什么 Java 编译器不能确定强制转换不起作用呢？

• 在我的示例中，someMethod调用可以返回多种类型的对象。即使编译器能够分析方法体并确定可以返回的精确类型集，也没有什么可以阻止有人更改它以返回不同类型......在编译调用它的代码之后。这就是 JLS 5.1.6.1 所说的内容的基本原因。

• 在您的示例中，智能编译器可以确定强制转换永远不会成功。并且允许发出编译时警告来指出问题。

那么为什么不允许智能编译器说这是一个错误呢？

• 因为 JLS 说这是一个有效的程序。时期。任何将此称为错误的编译器都不符合 Java 标准。

• 此外，任何拒绝 JLS 和其他编译器认为有效的Java 程序的编译器都会阻碍 Java 源代码的可移植性。