Java のジェネリックスの共分散

仕事中に問題が発生しました。コードでは次のように説明されています:

package test;import java.util.LinkedList;
import java.util.List;public class ListTest {
    public void func(List<Base> list) {
    }
    public static void main(String args[]) {
        ListTest lt = new ListTest();
        List<Derived> list = new LinkedList<Derived>();
        lt.func(list); // 编译报错    }
}class Base {
}class Derived extends Base {
}

ここで、Base のリストをパラメータとして受け取ることができる関数 func を記述する必要があります。 Derived は Base の派生クラスであるため、Derived リストを渡しても問題ないと思っていました。そのため、Derived のリストも Base のリストの派生クラスである必要がありますが、コンパイラはエラーを報告しました。

その理由を知るために、インターネットでいくつかの情報を調べました。Java のジェネリックスは共変ではありません。

ジェネリックの共分散と反分散は両方とも用語であり、前者は、最初に指定された派生型よりも派生度が低い (具体性が低い) 型を使用できることを指し、後者は、派生型を使用できることを指します。最初に指定されたものよりも小さい、より派生した (より具体的な) 型。

たとえば、C# のジェネリックは共分散をサポートしています:

IEnumerable<Derived> d = new List<Derived>();
IEnumerable<Base> b = d;

しかし、Java のジェネリックは共分散をサポートしていません。上記と同様のコードは Java でコンパイルできません。

しかし、興味深いのは、Java の配列が共分散をサポートしていることです。例:

Integer[] intArray = new Integer[10]; 
Number[] numberArray = intArray;

要約: Java のジェネリックスは共分散をサポートしておらず、これはタイプ セーフの観点からのものです。たとえば、この設計は必ずしも必要というわけではありません。 Java の設計者は、使いやすさとタイプ セーフの間で選択をしたとしか言えません。

最後に、元の質問に戻りますが、このようなメソッド func を実装するには、

public void func(List list) {
}

に変更するか、パラメータ化された型を使用します:

public <T> void func(List<T> list) {
}

しかし、これにも問題があり、func のパラメータ型がぼやけてしまいます。より良い方法は、func を変更するのではなく、パラメーターを渡すときに Base タイプの List を渡すことです。これには、要素を List に追加するときに要素を Base タイプに変換する必要があります。

PS: パラメータのタイプを制限することにより:

public void func(List<? extends Base> list) {
}