Java泛型：List 與List的區別

為什么說List<?>是type-safe而List不是type-safe的？

1、List<?>

　　compiler看到了你使用了wildcard ?，那么相當於你對compiler說：“我不知道這個List里面的element的runtime-type是什么，如果我嘗試對這個list或者list中取出來的object做一些type-specific的操作，你要給我一個compile-time-error來提醒我”。這樣就導致了2個結果：

　　1.1 list.get()返回類型為?，所以你只能用Object接收，Object足以確保type-safe，因為java中任何class都是Object的subclass。（當然，如果你非要使用類型強制轉換，轉換成什么阿貓阿狗的class，也沒人攔得住你，對此只能說“編譯器盡力了，你行你上啊”，反正ClassCastException什么的最有愛了）

　　2.2 list.put()除了null以外，任何參數都不接收。這也足以確保list中類型的type-safe，要知道，java的泛型的implementation是基於ERASURE（擦除）的，舉個具體的例子，LinkedList<E>的內部數據結構肯定是基於Node<E>，那么一個Node有2個field，E element和Node<E> next，而實際上在runtime環境中，LinkedList<String>中的Node並不是Node<String>，僅僅是Node，Node里面的element的類型也不是String，僅僅是Object，也就是說，compile-time的type-information都被抹除了（Quote: For backward-compatibility）。試想這么一個情景，Tom傳了一個List<Dog>給Mike，Mike的interface是List<?>，Mike往list中放了一個Cat（假設compiler沒有阻止Mike），然后Tom取出該List中所有的object並當成Dog使用（compiler會自動加上類型轉換的代碼——which is how java generics worked），然后Tom就悲劇地得到了一個ClassCastException——這就是為什么除了null其他參數都不接收的原因——阻止Mike隨便放東西進去。

2、List

　　raw-type就是這么個情況，相當於你對compiler說：“我並不在乎這個List里面的element的runtime-type是什么，不管我怎么操作這個list或者list中取出來的object，你都別管，實在看不過去就給我個warning就行了”。這種情況下：

　　2.1 list.get()返回類型為Object，當然，也是type-safe的（如果你不強制轉換的話）

　　2.2 list.put()的參數類型為Object，也就是說，你愛往里面放什么object就放什么object，還是上面那個例子，就算Tom給Mike的是List<String>，但由於Mike的interface是List，所以Mike放個BigInteger甚至什么Cat、Dog，compiler都不會阻止Mike（但是，要知道，Mike是無法得知其他人會怎么使用這個List的，比如說Mike無法得知Tom相信編譯器確保了list中的object都是String，但是由於Mike的raw-type interface，Tom就難免吃ClassCastException咯）

舉個具體的例子：

class Dog {
    public void bark() {
    }
}

class Cat {
    public void meow() {
    }
}

public class Foo {
    
    public static void foo1(List<?> list) { // Java generics are implemented upon ERASURE, so the runtime-type of elements in List<?> and List are both Object.
        if (list.isEmpty()) {
            return;
        }
        Object o = list.get(0); // Type safe if you don't do DOWN-CAST
        // list.add(new Dog()); // Won't compile
    }
    public static void foo2(List list) {
        if (list.isEmpty()) {
            return;
        }
        Object o = list.get(0); // Type safe if you don't do DOWN-CAST
        list.add(new Cat()); //! Compiler won't stop you, just gives you a little complaint
    }
    public static void main(String[] args) {
        List<Cat> cats = new LinkedList<Cat>();
        cats.add(new Cat());
        List<Dog> dogs = new LinkedList<Dog>();
        dogs.add(new Dog());
        
        foo1(cats); // relatively type-safe
        foo2(dogs); // dangerous
        
        for (Cat cat : cats) { // Cast from Object to Cat
            cat.meow();
        }
        
        for (Dog dog : dogs) { //! Cast from Object to Dog, ClassCastException
            dog.bark();
        }
    }
}