敲响OO时代的丧钟——继承、多态与泛型冲突的一个例子-优快云博客

本文探讨了在Java中使用泛型与继承时所遇到的问题，特别是在试图将不同类型的子类对象放入同一泛型容器时面临的挑战。文章通过具体代码示例展示了泛型和继承在实际应用中的冲突。

　　写技术文章，例子其实很难举，特别是找到有杀伤力的，决定性的例子，相当困难。昨天我接着看《对象揭密》，总算被我找到一个，当然，它那上面的解说，实在是比较模糊，因此我决定用自己的话重新叙述一遍，代码示例用Java的泛型语法，但是要表达的意思，确实所有的具有泛型的OO语言都需要面对的。

java代码:

public class X {
protected int i;
public void add(int a){
i=i+a;
}
}

public class Y1 extends X {
public void add(int a){
i=i+a*2;
}
}

public class Y2 extends X {
public void add(int a){
i=i+a*3;
}
}

　　这是三个最简单的类，Y1和Y2都继承了X，并且重写了add函数。当然，这只是举例，实际上这三个add中，有两个是不合理的。

java代码:

ArrayList<X> listx=new ArrayList<X>();
ArrayList<Y1> listy1=new ArrayList<Y1>();
ArrayList<Y2> listy2=new ArrayList<Y2>();

listx.add(new X());
listx.add(new Y1());
listx.add(new Y2());

listy1.add(new Y1());
listy2.add(new Y2());

　　这几行代码都非常简单，只是为了说明一个道理，在ArrayList<Y1>和ArrayList<Y2>中，能够放的就只有Y1和Y2了，而在以X为泛型的ArrayList中，就可以放X、Y1、Y2了。而当然了，这样的用法，只怕是不合泛型的目标的，本来就是希望能有一个类型的自动检查与转换，都放在ArrayList<X>中，几乎就等于都放在ArrayList<Object>中了。

　　现在我们有这样一个需求，对于得到的ArryaList，能够一一调用里面的对象的add(int a)方法，当然了，只要这个ArrayList里的对象都是X或者X的子类就行了。我们可以写出这样的代码：

java代码:

public void addListX(ArrayList<X> listx){
for(int i=0;i<listx.size();i++){
X x=listx.get(i);
x.add(1);
}
}

　　是不是很简单？且慢，这个addListX函数，我们能够把listx传递给它，但是能不能把listy1和listy2

也传递给它呢？如果我们能够把listy1和listy2传递给它，就相当于执行了如下的类型转换代码：

java代码:

ArrayList<Y1> listy1=new ArrayList<Y1>();
ArrayList<X> listx=listy1;

　　这样做行不行呢？在Java和C++中，是不行的。也就是说，如果我们要想只写一遍addListX这样的函数，而不用再多写两遍addListY1();addListY2();这样的函数，就需要把所有的X，Y1，Y2这样的类型都放到ArrayList<X>这样的容器里，否则，addListX函数，是不接受ArrayList<Y1>和ArrayList<Y2>类型的。即使Y1和Y2是X的子类型，ArrayList<X>与ArrayList<Y1>也毫不相干。不能相互转换。

　　有人也许会说，为什么这么限制严格呢？Eiffel就没有这么这么严格的限制，他允许ArrayList<Y1>自动转型为ArrayList<X>，这样是好事情吗？如果listy能够被转型为ArrayList<X>，那么就可以往里面添加Y2类型的对象了，这又是原来的泛型ArrayList<Y1>不允许的。也就是说：除非addListX能够保证只对listy1做只读操作，否则，类型安全性这个泛型原本要追求的目标就不能实现了。而如果要追求绝对的类型安全性，像C++和Java那样，那么代码要么就得写三遍，要么X、Y1、Y2类型的对象就得都放到ArrayList<X>这样的泛型容器里去。

　　注意看这其中的左右为难的状况，继承、多态、泛型，并不是真正正交的、互不干扰的，而是在一个相当普通的目标面前，他们就起了冲突了。

(未完待续)