第25条:列表优先于数组

数组与泛型相比,有两个重要的不同点。

1.数组是协变的。其实只是表示如果Sub为Super的子类型,那么数组类型Sub[]就是Super[]的子类型。相反,泛型则是不可变的:对于任意两个不同类型Type1和Type2,List<Type1>既不是List<Type2>的子类型,也不是List<Type2>的超类型。

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //这段代码是合法的
        Object[] array = new Long[1];
        array[0] ="hello world";
        //这段代码则不合法
        List<Object> objectList =new ArrayList<Long>();
        objectList.add("hello world");
    }
}

这其中无论哪种方法,都不能将String放进Long容器中,但是利用数组,会在运行时发现所犯的错误;利用列表,则可以在编译时发现错误。

2.数组是具体化的。因此数组会在运行时才知道并检查它们的元素类型约束。如上所诉,如果企图将String保持到Long数组中,就会得到一个ArrayStoreException异常。相比之下,泛型是通过擦除来实现的。因此泛型只在编译时强化它们的类型信息,并在运行时擦除它们的元素类型信息。

由于上诉这些根本的区别,因此数组和泛型不能很好地混合使用。例如,创建泛型、参数化类型或者参数的数组是非法的。这些数组创建表达式没有一个合法的:new List<E>[]、new List<String>[]和new E[]。这些在编译时会导致一个泛型数组创建错误。

为什么创建泛型数组是非法的?
因为它不是类型安全的。要是它合法,编译器在其他正确的程序中发生的转换就会在运行时失败,并出现一个ClassCastException异常。这就违背了泛型系统提供的基本保证。

List<String>[] stringLists=new List<String>[1];//创建一个泛型数组,假设合法  
List<Integer> intList= Arrays.asList(42);//创建并初始化一个包含单个元素的List<Integer>  
Object[] objects=stringLists;//将List<String>数组保存到一个Object数组变量中,这是合法的,因为数组和协变的。  
objects[0]=intList;//将List<Integer>保存到Object数组里唯一的元素中,这是可以的,因为泛型是通过擦除实现的。  
String s=stringLists[0].get(0);//我们从这个数组里唯一的列表中获取唯一的元素,编译器会自动地获取到元素转换成String,但它是一个Integer,因此,我们在运行时得到一个ClassCastException。  
//为了防止这种情况(创建泛型数组),第一行就产生了一个编译时错误。

从技术的角度来说,像E、List<E>和List<String>这样的类型应称作不可具体化的类型。直观地说,不可具体化类型是指其运行时表示法包含的信息比它编译时表示法包含的信息更少的类型。唯一可具体化的参数化类型是无限制的通配符类型,如List<?>和Map<?,?>。虽然不常用,但是创建无限制统配类型的数组是合法的。

List<?>[] stringLists=new List<?>[1];//是合法的 

禁止创建泛型数组可能有点讨厌。例如,这表明泛型一般不可能反悔它的元素类型数组。这也意味着在结合使用可变参数方法和泛型时会出现令人费解的警告。这是由于每当调用可变参数方法时,就会创建一个数组来存放可变参数。如果这个数组的元素类型不是可具体化的,就会得到一条警告。

当你得到泛型数组创建错误时,最好的解决办法通常是优先使用集合类型List<E>,而不是数组类型E<>。这样可能会损失一些性能或者简洁性,但是换回的却是更高的类型安全性和互用性。

总之,数组和泛型有着非常不同的类型规则。数组是协变且可以具体化的,泛型是不可变的且可以被擦除的。因此,数组提供了运行时的类型安全,但是没有编译时的类型安全,反之,对于泛型也一样。一般来说,数组和泛型不能很好地混合使用。如果你发现自己将它们混合起来使用,并且得到了编译时错误或者警告,你的第一反应就应该是用列表来代替数组。

总结: 数组是协变且可以具体化的;泛型是不可变的且可以被擦除的

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