为什么我不能使用 Stream#toList 在 Java 16 中收集类的接口列表？

问题描述

我正在流式传输实现接口的类的对象。我想将它们收集为接口元素的列表，而不是实现类。

这对于 Java 16.0.1 的 Stream#toList 方法似乎是不可能的。例如在下面的代码中，最后一条语句将无法编译。

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class WhyDodo {

    private interface Dodo { }

    private static class FancyDodo implements Dodo { }

    public static void main(String[] args) {
        final List<Dodo> dodos = Stream.of(new FancyDodo()).collect(Collectors.toList());
        final List<FancyDodo> fancyDodos = Stream.of(new FancyDodo()).toList();

        final List<Dodo> noFancyDodos = Stream.of(new FancyDodo()).toList();
    }
}

我们可以将每个元素从 FancyDodo 显式转换为 Dodo。但至少为了简洁起见，我们也可以使用 .collect(Collectors.toList())。

为什么我不能在 Java 16 中使用 Stream#toList 来收集类的接口列表？

如果有人有比明确强制转换更好的解决方案，我也很乐意听到:)

解决方法

.collect(Collectors.toList()) 有效，因为 collect 的签名是：

<R,A> R collect(Collector<? super T,A,R> collector);

重要的部分是? super T

这意味着 toList() 收集器可以解释为 Collector<Dodo,?,List<Dodo>（当您将 .collect() 的结果分配给 List<Dodo> 时），即使您的流的类型是 { {1}}。

另一方面，Stream<FancyDodo>的{​​{1}}的签名是：

Stream

因此，如果您为 toList() 执行它，您将得到一个 List<T> toList() ，它不能分配给 Stream<FancyDodo> 变量。

在这种情况下，我建议您直接使用 List<FancyDodo> 而不是 List<Dodo>。

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因为 Stream.toList 被声明为返回一个 List<T>：

default List<T> toList() { ... }

其中 T 是流的元素类型。我真的想不出另一种声明 toList 的方法，以便它可以返回您想要的列表类型。你能做的最好的事情是接受一个 List<? super T> 作为 argument，并向它添加流元素，但这种违背流的“美学” - 这就是重点是声明性的并且几乎没有状态。

重写代码以使 toList 返回所需类型列表的一种方法是手动指定 T 的类型。由于 T，现在 FancyDodo 被推断为 Stream.of(new FancyDodo())，但如果您愿意，您可以强制 T 为 Dodo：

Stream.<Dodo>of(new FancyDodo()).toList();

现在 T 是 Dodo，toList 将返回 List<Dodo>。

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您能做的最好的事情是接受一个 List<? super T> 作为参数，并向其中添加流元素

实际上，这就是 Collector 正在做的事情。请注意 collect 如何接受 Collector<? super T,DoesntMatter,R>，并返回 R。逆变 ? super T 使您能够像这样使用 toList 收集器。另请注意，R 是 collect 的通用参数，这意味着 您可以决定 collect 返回什么，只要您可以提供一个收集器将 ? super T 收集到 R。

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泛型类型参数解析一次只调用一个方法。

Stream.of(new FancyDodo()) 将总是将 T 解析为 FancyDodo，因此总是会导致 Stream<FancyDodo>。

toList() 不解析 T，它只是使用已经建立的 T，所以结果是 always List<FancyDodo>，并且List<FancyDodo> 与 List<Dodo> 不兼容。请参阅：“Is List<Dog> a subclass of List<Animal>? Why are Java generics not implicitly polymorphic?”

collect(Collectors.toList()) 在 Collectors.toList() 中有一个不同的 T，它的解析方式与 T 的 Stream 不同。由于所需的返回类型为 T，编译器将 Dodo 解析为 List<Dodo>。