Warum können wir das Schlüsselwort „Super“ nicht mit benannten Typparametern in Java Generics verwenden?

Begrenzen von Generics mit dem kontravarianten Schlüsselwort „Super“

In Java-Generics spielt das Schlüsselwort „super“ eine entscheidende Rolle bei der Festlegung von Subtypen für Typparameter. Es kann jedoch nur mit Platzhaltern und nicht mit benannten Typparametern verwendet werden. Dies wirft eine häufige Frage auf: Warum?

Warum nicht mit Typparametern?

Der Grund, warum „super“ nicht mit Typparametern verwendet werden kann, liegt darin, dass eine solche Einschränkung vorliegen würde unwirksam, um unerwartetes Verhalten zu verhindern. Object, die ultimative Oberklasse aller Referenztypen, würde jede hypothetische „Super“-Grenze in der Praxis bedeutungslos machen.

Betrachten Sie beispielsweise die folgende hypothetische Methode in der Collection-Schnittstelle:

<code class="java"><S super T> S[] toArray(S[] a);</code>

Der Versuch, eine solche Methode zu deklarieren, würde zur Kompilierungszeit fehlschlagen. Selbst wenn es erlaubt wäre, würde es seinen beabsichtigten Zweck nicht erreichen. Da alle Referenztyp-Arrays Objekt-Arrays sind, könnte jeder Array-Typ als Argument verwendet werden, wodurch die „Super“-Grenze unwirksam wird.

Konsequenzen für Arrays

Generika und Arrays haben eine komplexe Beziehung, und das Fehlen von „Super“-Grenzen für benannte Typparameter spiegelt dies wider. Während es wünschenswert erscheinen mag, Parameter-Arrays nur auf solche mit Superklassen des parametrisierten Typs zu beschränken, ist dies für Arrays nicht möglich.

Zum Beispiel eine „Liste“ sollte theoretisch nur Integer[], Number[] oder Object[] als Argumente für „toArray“ akzeptieren. Aufgrund der Array-Kovarianz sind jedoch alle Referenztyp-Arrays auch Objekt-Arrays. Infolgedessen könnte ein „String[]“, der keine Unterklasse von „Integer[]“ ist, dennoch an „toArray“ übergeben werden, was möglicherweise zur Laufzeit zu einer „ArrayStoreException“ führen würde.

Fazit

Letztendlich ist der Ausschluss des Schlüsselworts „super“ aus benannten Typparametern in Java-Generika auf die inhärenten Einschränkungen von Arrays im Kontext von Generika zurückzuführen. Durch das Verbot solcher Grenzen verhindert Java, dass Entwickler potenziell irreführende Einschränkungen erstellen, die letztendlich nicht die gewünschten Sicherheitsgarantien bieten würden.

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