为什么<T extend Map>可以分配给列表

Question

我错过了 Java 泛型类型的问题

public class MyTest {
    @Test
    public void test1() throws Exception {
        List<Integer> list = getMapInstance();
    }

    public static <T extends Map<Object, Object>> T getMapInstance() {
        T t = (T) new HashMap<>();
        return t;
    }
}

在代码中，我将一个T（扩展了Map）分配给一个List，我认为它会被编译时类型检查拦截。但它成功地通过了，当我运行它时，它抛出了 ClassCastException

//the bytecode of test1  
0 invokestatic #10 <org/example/BugTest.getMapInstance : ()Ljava/util/Map;>
3 checkcast #11 <java/util/List>
6 astore_1
7 return

我的JDK版本是11和17

我想知道为什么这段代码编译成功，请

我尝试创建一个实现List和Map接口的类，但是List和Map的remove方法会发生冲突

boolean remove(Object o);
V remove(Object key);

Answer 1

此代码编译成功的原因是类型擦除，这是 Java 泛型的一个功能。类型擦除是在Java代码编译过程中删除与类型参数相关的所有信息的过程。因此，为 getMapInstance() 方法生成的字节码将如下所示：

public static Map getMapInstance() {
    Map t = new HashMap();
    return (Map) t;
}

由于类型信息在编译过程中被擦除，Java编译器无法检测到返回的对象实际上不是List类型。相反，它是 Map 类型，由于类型不匹配，可以将其分配给 List 变量。

字节码中的checkcast指令用于确保分配给列表变量的对象确实是List的实例。但是，由于类型信息被删除，因此此检查不会捕获类型不匹配。

当代码尝试将列表变量用作列表时，会在运行时抛出 ClassCastException。此时，Java 虚拟机 (JVM) 检测到类型不匹配并抛出异常。

总而言之，代码之所以能够成功编译，是因为类型擦除，即在编译过程中删除了类型信息。字节码中的校验指令不会捕获类型不匹配，因为类型信息被擦除。当代码尝试将列表变量用作列表时，会在运行时引发 ClassCastException。

需要注意的是，使用原始类型（即不指定类型参数）可能会导致类型不匹配和其他问题。通常建议使用参数化类型并尽可能避免使用原始类型。