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Java泛型自我引用:安全吗?

self-reference this generics java

Michele Mariotti · 技术社区 · 6 年前

我有一个简单的界面:

public interface Node<E extends Node<E>>
{
    public E getParent();

    public List<E> getChildren();

    default List<E> listNodes()
    {
        List<E> result = new ArrayList<>();

        // ------> is this always safe? <-----
        @SuppressWarnings("unchecked")
        E root = (E) this;

        Queue<E> queue = new ArrayDeque<>();
        queue.add(root);

        while(!queue.isEmpty())
        {
            E node = queue.remove();

            result.add(node);

            queue.addAll(node.getChildren());
        }

        return result;
    }
}

我明白了 this 始终是 Node<E> (根据定义)。
但我无法想象一个案例 这 不是的实例 E …
自从 E extends Node<E> 不该 节点& e; 也相当于 e 根据定义??

你能举一个对象的例子吗? 节点& e; 但它不是 E ??

与此同时,我的大脑正在融化…

上节课是一个简单的例子。
展示 为什么 我需要一个自我约束,我增加了一点复杂性:

public interface Node<E extends Node<E, R>, R extends NodeRelation<E>>
{
    public List<R> getParents();

    public List<R> getChildren();

    default List<E> listDescendants()
    {
        List<E> result = new ArrayList<>();

        @SuppressWarnings("unchecked")
        E root = (E) this;

        Queue<E> queue = new ArrayDeque<>();
        queue.add(root);

        while(!queue.isEmpty())
        {
            E node = queue.remove();

            result.add(node);

            node.getChildren()
                .stream()
                .map(NodeRelation::getChild)
                .forEach(queue::add);
        }

        return result;
    }
}

public interface NodeRelation<E>
{
    public E getParent();

    public E getChild();
}

4 回复 | 直到 6 年前

ernest_k Petronella 6 年前

一个简单的例子来说明这个问题:一个不同类型节点的节点:

class NodeA implements Node<NodeA> {
    ...
}

以及:

class NodeB implements Node<NodeA> {
    ...
}

在这种情况下, E root = (E) this 会下决心 NodeA root = (NodeA) this 在哪里 this 是一个 NodeB .这是不相容的。

chrylis -cautiouslyoptimistic- 6 年前

没有 <E extends Node<E>> ,您可以有以下任一情况:

Node<Integer>

其中泛型类型不是 Node 总之,或者

Node<DifferentNode>

一般界限不匹配的地方。

也就是说, 不典型的情况是看到这样一个界限,如 Node<E> 应为包含类型的某个值 E 和 children 将是一个 List<Node<E>> 不是 List<E> .

Aleksandr Semyannikov 6 年前

问题不在 E root = (E) this . 在您开始迭代 listNodes() .

这个例子说明了 ClassCastException 将被投掷:

public interface Node<E extends Node<E>> {

    List<E> getRelatedNodes();

    default List<E> getAllNodes() {
        List<E> result = new ArrayList<>();
        result.add((E) this); //<--that cast is not a problem because of type erasure
        return result;
    }
}

class NodeA implements Node<NodeA> {

    public NodeA() {
    }

    @Override
    public List<NodeA> getRelatedNodes() {
        return null;
    }
}

class NodeB implements Node<NodeA> {

    private List<NodeA> relatedNodes;

    public NodeB(List<NodeA> relatedNodes) {
        this.relatedNodes = relatedNodes;
    }

    @Override
    public List<NodeA> getRelatedNodes() {
        return relatedNodes;
    }
}

执行:

List<NodeA> nodes = new NodeB(Arrays.asList(new NodeA())).getAllNodes(); //according to generic it is list of NodeA objects
for (NodeA node : nodes) { //ClassCastException will be thrown
    System.out.println(node);
}

Theodore Norvell 6 年前

在这种情况下,有一个 getThis (按约定)返回的方法 this .

我会做以下的

public interface Node<E extends Node<E, R>,
                      R extends NodeRelation<E, R>>
{
    public List<R> getParents();
    public List<R> getChildren();
    public List<E> listDescendants() ;
}
public interface NodeRelation<E extends Node<E, R>,
                              R extends NodeRelation<E, R>>
{
    public E getParent();
    public E getChild();
}
abstract class ANode<E extends ANode<E,R>,
                     R extends ARelation<E,R>>
implements Node<E,R> {
    abstract protected E getThis() ;
    public List<E> listDescendants()
    {
        List<E> result = new ArrayList<>();
        E root = getThis() ;
        ...
        return result;
    }

}

abstract class ARelation<E extends ANode<E,R>,
                     R extends ARelation<E,R>>
implements NodeRelation<E,R> {
}

class CNode extends ANode<CNode, CRelation> {
    public CNode getThis() { return this ; }
    ...
}

class CRelation extends ARelation<CNode, CRelation> {
    ...
}

尽管我可能不想同时拥有抽象类和接口层。