给出下面的例子(使用JUnit和Hamcrest匹配器):

Map<String, Class<? extends Serializable>> expected = null;
Map<String, Class<java.util.Date>> result = null;
assertThat(result, is(expected));  

它不使用JUnit assertThat方法签名编译:

public static <T> void assertThat(T actual, Matcher<T> matcher)

编译器错误消息是:

Error:Error:line (102)cannot find symbol method
assertThat(java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Class<java.util.Date>>,
org.hamcrest.Matcher<java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Class
    <? extends java.io.Serializable>>>)

但是,如果我将assertThat方法签名更改为:

public static <T> void assertThat(T result, Matcher<? extends T> matcher)

然后进行编译工作。

所以有三个问题

Why exactly doesn't the current version compile? Although I vaguely understand the covariance issues here, I certainly couldn't explain it if I had to. Is there any downside in changing the assertThat method to Matcher<? extends T>? Are there other cases that would break if you did that? Is there any point to the genericizing of the assertThat method in JUnit? The Matcher class doesn't seem to require it, since JUnit calls the matches method, which is not typed with any generic, and just looks like an attempt to force a type safety which doesn't do anything, as the Matcher will just not in fact match, and the test will fail regardless. No unsafe operations involved (or so it seems).

作为参考,下面是assertThat的JUnit实现:

public static <T> void assertThat(T actual, Matcher<T> matcher) {
    assertThat("", actual, matcher);
}

public static <T> void assertThat(String reason, T actual, Matcher<T> matcher) {
    if (!matcher.matches(actual)) {
        Description description = new StringDescription();
        description.appendText(reason);
        description.appendText("\nExpected: ");
        matcher.describeTo(description);
        description
            .appendText("\n     got: ")
            .appendValue(actual)
            .appendText("\n");

        throw new java.lang.AssertionError(description.toString());
    }
}

当前回答

首先,我要把你引向http://www.angelikalanger.com/GenericsFAQ/JavaGenericsFAQ.html——她做得非常棒。

基本思想是你用

<T extends SomeClass>

当实际参数可以是SomeClass或它的任何子类型时。

在你的例子中,

Map<String, Class<? extends Serializable>> expected = null;
Map<String, Class<java.util.Date>> result = null;
assertThat(result, is(expected));

您是说expected可以包含表示实现Serializable的任何类的Class对象。结果映射表示它只能保存Date类对象。

当你传递result时,你将T设置为精确的Map of String to Date类对象,它不会将Map of String匹配到任何可序列化的对象。

有一件事要检查——你确定你想要Class<Date>而不是Date?String到Class<Date>的映射在一般情况下听起来不是特别有用(它只能保存Date. Class作为值,而不是Date的实例)

至于泛化assertThat,其思想是该方法可以确保传入符合结果类型的Matcher。

其他回答

首先,我要把你引向http://www.angelikalanger.com/GenericsFAQ/JavaGenericsFAQ.html——她做得非常棒。

基本思想是你用

<T extends SomeClass>

当实际参数可以是SomeClass或它的任何子类型时。

在你的例子中,

Map<String, Class<? extends Serializable>> expected = null;
Map<String, Class<java.util.Date>> result = null;
assertThat(result, is(expected));

您是说expected可以包含表示实现Serializable的任何类的Class对象。结果映射表示它只能保存Date类对象。

当你传递result时,你将T设置为精确的Map of String to Date类对象,它不会将Map of String匹配到任何可序列化的对象。

有一件事要检查——你确定你想要Class<Date>而不是Date?String到Class<Date>的映射在一般情况下听起来不是特别有用(它只能保存Date. Class作为值,而不是Date的实例)

至于泛化assertThat,其思想是该方法可以确保传入符合结果类型的Matcher。

如果你使用

Map<String, ? extends Class<? extends Serializable>> expected = null;

感谢每个回答这个问题的人,这真的帮助我理清了一些事情。最后,Scott Stanchfield的回答与我最终理解它的方式最接近,但由于他第一次写的时候我并不理解他,所以我试图重申这个问题,希望其他人能从中受益。

我将从List的角度重申这个问题,因为它只有一个通用参数,这将使它更容易理解。

参数化类(如示例中的List<Date>或Map<K, V>)的目的是强制向下转换,并让编译器保证这是安全的(没有运行时异常)。

以List为例。我的问题的本质是,为什么一个接受类型T和List的方法不接受继承链上比T更低的List:

List<java.util.Date> dateList = new ArrayList<java.util.Date>();
Serializable s = new String();
addGeneric(s, dateList);

....
private <T> void addGeneric(T element, List<T> list) {
    list.add(element);
}

这将无法编译,因为list参数是日期列表,而不是字符串列表。如果确实编译了,泛型就不是很有用了。

同样的事情也适用于Map<String, Class<?它与Map<String, Class<java.util.Date>>不同。它们不是协变的,所以如果我想从包含日期类的映射中获取一个值,并将其放入包含可序列化元素的映射中,这很好,但是一个方法签名说:

private <T> void genericAdd(T value, List<T> list)

希望能够做到这两点:

T x = list.get(0);

and

list.add(value);

在这种情况下,尽管junit方法实际上并不关心这些事情,但方法签名需要协方差,而它没有得到协方差,因此它不会编译。

关于第二个问题,

Matcher<? extends T>

如果T是一个对象,就不能接受任何东西,这不是api的意图。目的是静态地确保匹配器与实际对象匹配,并且没有办法将object排除在计算之外。

第三个问题的答案是,就未检查的功能而言(如果该方法没有泛化,JUnit API中就不会有不安全的类型转换),不会有任何损失,但是他们试图完成其他事情——静态地确保两个参数可能匹配。

编辑(经过进一步的思考和经验):

One of the big issues with the assertThat method signature is attempts to equate a variable T with a generic parameter of T. That doesn't work, because they are not covariant. So for example you may have a T which is a List<String> but then pass a match that the compiler works out to Matcher<ArrayList<T>>. Now if it wasn't a type parameter, things would be fine, because List and ArrayList are covariant, but since Generics, as far as the compiler is concerned require ArrayList, it can't tolerate a List for reasons that I hope are clear from the above.

我理解通配符的一种方法是认为通配符并没有指定给定泛型引用可以“拥有”的可能对象的类型,而是它与其他泛型引用兼容的类型(这听起来可能令人困惑…)因此,第一个答案的措辞非常具有误导性。

换句话说,List<?扩展Serializable>意味着您可以将该引用赋值给其他列表,其中类型为某个未知类型或Serializable的子类。不要认为它是一个单一的列表,可以容纳Serializable的子类(因为这是不正确的语义,会导致对泛型的误解)。

您的原始代码不能编译的原因是<?>的意思不是“任何扩展Serializable的类”,而是“一些未知但特定的扩展Serializable的类”。

例如,给定所编写的代码,将新的TreeMap<String, Long.class>()赋值给expected是完全有效的。如果编译器允许代码编译,assertThat()可能会中断,因为它期望的是Date对象,而不是它在映射中发现的Long对象。