我对Java泛型如何处理继承/多态性有点困惑。
假设以下层次结构-
动物（父母）
狗-猫（儿童）
所以假设我有一个doSomething方法（列出＜Animal＞动物）。根据继承和多态性的所有规则，我会假设List<Dog>是List<Animal>，List<Cat>是List<Animal>-因此任何一个都可以传递给这个方法。不是这样。如果我想实现这种行为，我必须通过说doSomething（list<？extendsAnimal>动物）来明确告诉方法接受Animal的任何子类的列表。
我知道这是Java的行为。我的问题是为什么？为什么多态性通常是隐式的，但当涉及泛型时，必须指定它？
当前回答
我认为，其他答案中提到的一点是
List＜Dog＞不是Java中的List＜Animal＞
这也是事实
狗的列表是英文的动物列表（在合理的解释下）
OP的直觉运作方式——当然这是完全有效的——是后一句话。然而，如果我们运用这种直觉，我们得到的语言在其类型系统中不是Java风格的：假设我们的语言确实允许将猫添加到我们的狗列表中。这意味着什么？这意味着该列表不再是狗的列表，而仅仅是动物的列表。还有一张哺乳动物的列表和一张四足动物的列表。
换一种说法：Java中的List＜Dog＞在英语中并不意味着“一个狗的列表”，它的意思是“一个只有狗的列表。”。
更一般地说，OP的直觉倾向于一种语言，在这种语言中，对对象的操作可以改变其类型，或者更确切地说，对象的类型是其值的（动态）函数。
其他回答
我想说，Generics的全部观点是它不允许这样做。考虑数组的情况，它确实允许这种类型的协方差：
Object[] objects = new String[10];
objects[0] = Boolean.FALSE;
该代码编译良好，但抛出运行时错误（第二行中的java.lang.ArrayStoreException:java.lang.Boolean）。它不是类型安全的。Generics的目的是增加编译时类型安全性，否则您可以只使用没有泛型的普通类。
现在有些时候你需要更加灵活，这就是为什么？超级班和？扩展类用于。前者是当您需要插入到类型Collection中时（例如），后者是当需要以类型安全的方式从中读取时。但同时做到这两个的唯一方法是拥有一种特定的类型。
让我们以JavaSE教程为例
public abstract class Shape {
public abstract void draw(Canvas c);
}
public class Circle extends Shape {
private int x, y, radius;
public void draw(Canvas c) {
...
}
}
public class Rectangle extends Shape {
private int x, y, width, height;
public void draw(Canvas c) {
...
}
}
因此，为什么狗（圆圈）的列表不应被视为动物（形状）的列表，是因为这种情况：
// drawAll method call
drawAll(circleList);
public void drawAll(List<Shape> shapes) {
shapes.add(new Rectangle());
}
因此，Java“架构师”有两个选项可以解决这个问题：
不要认为子类型是隐式的，它是父类型，并给出编译错误，就像现在发生的那样将子类型视为它的父类型，并在编译“add”方法时进行限制（因此在drawAll方法中，如果要传递圆的列表（形状的子类型），编译器应该检测到这一点，并用编译错误限制您这样做）。
出于明显的原因，他们选择了第一条路。
我认为，其他答案中提到的一点是
List＜Dog＞不是Java中的List＜Animal＞
这也是事实
狗的列表是英文的动物列表（在合理的解释下）
OP的直觉运作方式——当然这是完全有效的——是后一句话。然而，如果我们运用这种直觉，我们得到的语言在其类型系统中不是Java风格的：假设我们的语言确实允许将猫添加到我们的狗列表中。这意味着什么？这意味着该列表不再是狗的列表，而仅仅是动物的列表。还有一张哺乳动物的列表和一张四足动物的列表。
换一种说法：Java中的List＜Dog＞在英语中并不意味着“一个狗的列表”，它的意思是“一个只有狗的列表。”。
更一般地说，OP的直觉倾向于一种语言，在这种语言中，对对象的操作可以改变其类型，或者更确切地说，对象的类型是其值的（动态）函数。
我看到这个问题已经被回答了很多次，只想在同一个问题上输入我的意见。
让我们继续创建一个简化的Animal类层次结构。
abstract class Animal {
void eat() {
System.out.println("animal eating");
}
}
class Dog extends Animal {
void bark() { }
}
class Cat extends Animal {
void meow() { }
}
现在让我们看看我们的老朋友Arrays，我们知道它隐式支持多态性-
class TestAnimals {
public static void main(String[] args) {
Animal[] animals = {new Dog(), new Cat(), new Dog()};
Dog[] dogs = {new Dog(), new Dog(), new Dog()};
takeAnimals(animals);
takeAnimals(dogs);
}
public void takeAnimals(Animal[] animals) {
for(Animal a : animals) {
System.out.println(a.eat());
}
}
}
该类编译良好，当我们运行上面的类时，我们得到输出
animal eating
animal eating
animal eating
animal eating
animal eating
animal eating
这里需要注意的是，takeAnimals（）方法被定义为接受Animal类型的任何东西，它可以接受Animal类型的数组，也可以接受Dog类型的数组。这就是多态性的作用。
现在让我们对泛型使用相同的方法，
现在假设我们稍微调整一下代码，使用ArrayList而不是Arrays-
class TestAnimals {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Animal> animals = new ArrayList<Animal>();
animals.add(new Dog());
animals.add(new Cat());
animals.add(new Dog());
takeAnimals(animals);
}
public void takeAnimals(ArrayList<Animal> animals) {
for(Animal a : animals) {
System.out.println(a.eat());
}
}
}
上面的类将编译并生成输出-
animal eating
animal eating
animal eating
animal eating
animal eating
animal eating
所以我们知道这是可行的，现在让我们稍微调整一下这个类，使其以多态的方式使用Animal类型-
class TestAnimals {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Animal> animals = new ArrayList<Animal>();
animals.add(new Dog());
animals.add(new Cat());
animals.add(new Dog());
ArrayList<Dog> dogs = new ArrayList<Dog>();
takeAnimals(animals);
takeAnimals(dogs);
}
public void takeAnimals(ArrayList<Animal> animals) {
for(Animal a : animals) {
System.out.println(a.eat());
}
}
}
看起来编译上面的类应该没有问题，因为takeAnimals（）方法被设计为接受Animal和Dog-is-Animal类型的任何ArrayList，因此它不应该成为交易破坏者。
但是，不幸的是，编译器抛出了一个错误，不允许我们将Dog ArrayList传递给期望Animal ArrayList的变量。
你问为什么？
因为想象一下，如果JAVA允许将Dog ArrayList-dogs-放入Animal ArrayList中-animals-然后在takeAnimals（）方法中，有人会这样做-
animals.add(new Cat());
认为这应该是可行的，因为理想情况下它是一个Animal ArrayList，您应该能够将任何猫添加到其中，作为cat-is-also-Animal，但实际上您将一个Dog类型的ArrayList传递给了它。
所以，现在您必须想到，数组也应该发生同样的情况。你这样想是对的。
如果有人试图用Arrays做同样的事情，那么Arrays也会抛出一个错误，但Arrays在运行时处理这个错误，而ArrayList在编译时处理这个问题。
我们还应该考虑编译器如何威胁泛型类：每当我们填充泛型参数时，“实例化”一个不同的类型。
因此，我们有ListOfAnimal、ListOfDog、ListOfCat等，它们是不同的类，当我们指定泛型参数时，最终由编译器“创建”。这是一个扁平的层次结构（实际上关于List根本不是一个层次结构）。
在泛型类的情况下，协方差没有意义的另一个论点是，基本上所有类都是相同的-都是List实例。通过填充泛型参数来专门化List并不会扩展类，它只会使其适用于特定的泛型参数。
