混淆了嵌套泛型的集合

Question

请帮助我理解原因add1()并add4()报告错误以及为什么add2()和add3()不报道错误.具体来说,如果编译器允许编译其中的每一个,请显示不良后果的示例.

class InnerTypeConfusion {
   interface Animal {}
   class Dog implements Animal {}
   class Room<T> {
      void add(T t) {}
   }

   void add1(Room<? extends Animal> room) {
      // Error: The method add(capture#1-of ? extends Animal) in the type 
      // Room<capture#1-of ? extends Animal> is not applicable for the 
      // arguments (Dog)
      room.add(new Dog());
   }

   void add2(Room<Animal> room) {
      room.add(new Dog());
   }

   class Cage<T> {}

   void add3(Room<Cage<? extends Animal>> room) {
      room.add(new Cage<Dog>());
   }

   void add4(Room<Cage<Animal>> room) {
      // The method add(Cage<Animal>) in the type Room<Cage<Animal>> is not 
      // applicable for the arguments (Cage<Dog>)
      room.add(new Cage<Dog>());
   }
}

Answer 1

在该方法中void add1(Room<? extends Animal> room),您定义该方法接受Room包含的方法Animal.例如,它可以是Room<Cat>,或者 - Room<Dog>甚至Room<Animal>用于容纳所有类型的动物.但是,请记住,房间是在此方法调用之外创建的,除了它拥有特定的动物之外,您不能对房间类型做任何假设.

add1(new Room<Dog>()); // give the method a room for dogs
add1(new Room<Cat>()); // give the method a room for cats
add1(new Room<Animal>()); // give the method a room for any animal

但是一旦你进入这个方法,你就无法确切地知道哪种类型的房间已经通过了.

将该方法add1(new Room<Bird>())称为只有鸟类的房间是有效的,Bird确实延伸Animal.但是在方法体中,您要在其中添加一个Dog.这就是为什么它无效,我们不能把Dog对象放进去Room<Bird>.这是一个Room的一些种类的动物,而不是一Room的任何一种动物.

如果你想编写一个方法,将狗添加到适合添加狗的房间(但不仅限于只有狗的房间),你可以addDogToRoom(Room<? super Dog> room)根据这个答案用签名写它.这种方法可以接受Room<Animal>以及Room<Dog>仍然在方法内添加新的狗到房间.

至于add4,它是相同的,但相反.随着Room<Cage<Animal>>您指定该方法需要特定的房间类型 - 一个房间,只允许任何类型的笼子Animal.但是,你正试图把它Cage<Dog>放进去,一个只允许狗的笼子.因此,它再次无效.

关于评论的补充:

比方说,有一些笼子设计用于容纳猫Cage<Cat>和笼子,用于容纳狗Cage<Dog>.还有通用的笼子,可以容纳任何种类的动物Cage<Animal>.这是三种不同的笼子,它们不能互相替代,因为它们具有完全不同的架构和设计.

• void method(Cage<Dog>) 意味着该方法需要一个狗笼.
• void method(Cage<Animal>) 意味着该方法需要一个通用笼.
• void method(Cage<? extends Animal>)意味着该方法需要任何种类的动物笼子.狗笼,猫笼或通用笼.

客房是另一层抽象 - 将其视为带有笼子的房间.可以有一个存放猫笼Room<Cage<Cat>>的房间,一个存放狗笼Room<Cage<Dog>>的房间,一个存放通用笼子Room<Cage<Animal>>的房间和一个存放多种动物笼子的房间Room<Cage<? extends Animal>>.因此,适用相同的规则:

• void method(Room<Cage<Dog>>) - 狗笼子的房间
• void method(Room<Cage<Cat>>) - 猫笼的房间
• void method(Room<Cage<Animal>>) - 动物笼子的房间
• void method(Room<Cage<? extends Animal>>)- 可容纳多种动物笼的房间.例如,房间可以同时包含一个Cage<Dog>和一个Cage<Animal>.

现在,add3(Room<Cage<? extends Animal>> room)你要求最后一种房间,一个可以包含"各种动物笼子"的房间.因此,传递给该方法的房间可以包含或添加新room.add(new Cage<Dog>())的狗笼或任何其他类型的笼子.

但是,要调用该方法,您需要首先创建一个新的"通用"房间(支持所有网箱):

Room<Cage<? extends Animal>> room = new Room<Cage<? extends Animal>>();
add3(room);

给它一个狗笼子的房间是行不通的:

// Here we create a room that can contain only dog cages
Room<Cage<Dog>> room = new Room<Cage<Dog>>(); 

// But the method needs a "any kind of animal cage" room
// Therefore we get error during compilation
add3(room); 

如果你想写一个更灵活的方法,接受能够最少拿着狗笼的房间,它可能看起来像这样:

void add(Room<Cage<? super Dog>> room) {
   room.add(new Cage<Dog>());
   room.add(new Cage<Animal>());
}