Java多态性混淆

下面的问题来自于Kathy Sierra和Bert Bates的Java SCJP5书籍。 给定一个声明为：

public static <E extends Number> List<E> process(List<E> nums)

哪一对声明可以放在//此处插入声明以允许代码编译？（选择所有适用的选项。）

A

ArrayList输入=null；
ArrayList输出=null；

B

ArrayList输入=null；
列表输出=null；

C

ArrayList输入=null；
列表输出=null；

D

列表输入=null；
ArrayList输出=null；

E

列表输入=null；
列表输出=null；

F

列表输入=null；
列表输出=null；

G.以上各项均不适用

给出的正确答案是：B、E、F，书中的解释是：
“返回类型肯定声明为List，而不是ArrayList，因此A、D是错误的……”

这就是我不明白的…为什么返回类型必须是List only而不是ArrayList？？就像参数可以是ArrayList一样，为什么返回类型不能也是ArrayList呢

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谢谢，因为ArrayList是List的一个子类，所以进程返回的List不能保证是ArrayList。例如，它可以是LinkedList。

当您指定返回类型列表时，您的意思是返回可以是任何类型的列表，无论是ArrayList、LinkedList还是其他类型的列表。如果你试图返回一个ArrayList，你太具体了——它不再是一个泛型列表。

这是因为问题明确指出该方法返回List。您很可能会将方法定义更改为返回ArrayList，但这是另一个问题。一个列表可以是许多不同类型的列表。

过程方法无法决定选择哪个具体的列表实现。它的签名向您保证，它将能够对任何列表（ArrayList、LinkedList等）进行操作，并且只能指定返回值是某个列表

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例如，如果返回的对象是LinkedList，则不能将其直接分配给声明为ArrayList的变量，但可以将其视为列表。因此A和D是不正确的。不能将变量声明为ArrayList。

这实际上并不特定于泛型，而是处理类型

简单地说，

ArrayList

是一个

列表

，但

列表

不一定是

ArrayList

ArrayList

实现了

List

接口，因此可以将其视为

List

。然而，仅仅因为某些东西实现了

列表

，它就不是

数组列表

。例如，

LinkedList

实现了

List

，但不是

ArrayList

例如，允许以下情况：

List arrayList = new ArrayList();
List linkedList = new LinkedList();

这是因为

ArrayList

和

LinkedList

都实现了

List

接口，因此它们都可以作为

List

s处理

但是，不允许出现以下情况：

ArrayList arrayList = new LinkedList();

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虽然

ArrayList

和

LinkedList

都实现了

List

，但它们不是同一个类。通过实现

List

的方法，它们可能有相似之处，但它们是完全独立的类。

返回类型可以是ArrayList，但也可以不是ArrayList，也可以是LinkedList，或某些集合列表包装器或其他东西。为了将其分配给变量，您必须使用它可能是的最高级别类型（本例中为列表），或者如果您知道它必须是ArrayList，则必须使用downcast

实际上，变量应该几乎总是以列表（如果不是集合）的形式键入。几乎从来没有一个很好的理由来实际引用这些类的具体类型

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我能想到的唯一原因是，如果您有一种方法需要随机访问列表，并且您希望确保由于性能原因没有获得LinkedList，并且列表太大，无法合理地复制到ArrayList以进行随机访问。

您可以将返回类型声明为

ArrayList

，但这需要一个明确的演员阵容，就像这样：

ArrayList output = null;
output = (ArrayList)process(input);

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…这与泛型允许您实现的目标相反。

另一种看待这一点的方式是“赋值兼容性”。从语义上讲，方法调用

output = process(input)

相当于

nums = input;
/* body of process... */
output = returnVal; /* where process exits with "return returnVal" */

我们知道

nums

具有类型

List

，因此

input

的类型必须“可分配”给

List

。同样，我们知道

returnVal

（即

process

的返回值）类型

List

，因此

List

必须“可分配”到

输出的类型

通常，如果
T
是
U
的子类型，则类型
T
可“分配”给类型
U
（包括
T
和
U
相同的情况）

因此，
输入
的类型必须是
列表
或
列表
的子类型（例如，
数组列表
或
链接列表
）。类似地，
输出
的类型必须是
列表
或
列表
的超类型（例如，
集合
，甚至是
对象
）。
基本上就是我想说的。我不太确定我的想法是否正确（足够清楚）我们说了同样的话。您对流程无法选择列表的具体实现提出了一个很好的观点-我喜欢这种说法。严格来说，这不是真的-这类似于旧的“正方形是矩形，但矩形不是正方形”参数。列表可以是ArrayList，但不能保证它是ArrayList。有一个很小但很重要的区别。你必须依赖于返回给ArrayList（ArrayList或它的派生）的实际对象是可浇铸的
List<Number> input = null;
List<Number> output = null;

List<Integer> input = null;
List<Integer> output = null;

List arrayList = new ArrayList();
List linkedList = new LinkedList();

ArrayList arrayList = new LinkedList();

ArrayList output = null;
output = (ArrayList)process(input);

output = process(input)

nums = input;
/* body of process... */
output = returnVal; /* where process exits with "return returnVal" */