Java generics - чому дозволено "розширює T", але не "реалізує T"?

Цікаво, чи є в Java особлива причина того, що завжди використовувати " extends", а не " implements" для визначення меж типу параметрів.

Приклад:

public interface C {}
public class A<B implements C>{} 

заборонено, але

public class A<B extends C>{} 

правильно. У чому причина цього?

Немає семантичної різниці в мові загального обмеження між тим, чи клас "реалізує", або "розширює". Можливості обмеження є "extends" і "super" - тобто це клас для роботи з присвоюваним до іншого класу (розширюється), або цей клас можна віднести до цього класу (супер).

Відповідь тут  :

Щоб оголосити параметр обмеженого типу, перелічіть ім'я параметра типу, а потім extendsключове слово, а потім його верхню межу […]. Зауважимо, що в цьому контексті розширення вживаються в загальному сенсі для позначення або extends(як у класах), або implements(як в інтерфейсах).

Так що у вас це є, це трохи заплутано, і Oracle це знає.

Можливо, тому, що для обох сторін (B і C) актуальний лише тип, а не реалізація. У вашому прикладі

public class A<B extends C>{}

B може бути також інтерфейсом. "extends" використовується для визначення підінтерфейсів, а також підкласів.

interface IntfSub extends IntfSuper {}
class ClzSub extends ClzSuper {}

Я зазвичай думаю, що "Sub розширює Super" як " Sub - це як супер , але з додатковими можливостями", а "Clz реалізує Intf", як " Clz є реалізацією Intf ". У вашому прикладі це відповідало б: B схоже на C , але з додатковими можливостями. Тут є актуальні можливості, а не реалізація.

Можливо, базовий тип є загальним параметром, тому фактичний тип може бути інтерфейсом класу. Поміркуйте:

class MyGen<T, U extends T> {

Також з точки зору клієнтського коду інтерфейси майже не відрізняються від класів, тоді як для підтипу це важливо.

Ось більш прикладний приклад того, де розширення дозволено і можливо, що ви хочете:

public class A<T1 extends Comparable<T1>>

Якийсь довільний, який із термінів використовувати. Це могло бути і в будь-якому випадку. Можливо, мовні дизайнери вважали, що "розширюється" як найбільш фундаментальний термін, а "реалізується" як особливий випадок інтерфейсів.

Але я думаю, implementsце мало б трохи більше сенсу. Я думаю, що більше повідомляється про те, що типи параметрів не повинні знаходитись у відносинах спадкування, вони можуть бути у будь-якому виді підтипу.

Словник Java виражає аналогічну точку зору .

Ми звикли

class ClassTypeA implements InterfaceTypeA {}
class ClassTypeB extends ClassTypeA {}

і будь-яке незначне відхилення від цих правил сильно нас бентежить.

Синтаксис пов'язаного типу визначається як

TypeBound:
    extends TypeVariable 
    extends ClassOrInterfaceType {AdditionalBound}

^{( JLS 12> 4.4. Змінні типу>TypeBound )}

Якби ми її змінили, ми б неодмінно додали implementsсправу

TypeBound:
    extends TypeVariable 
    extends ClassType {AdditionalBound}
    implements InterfaceType {AdditionalBound}

і закінчуються двома однаково обробленими пропозиціями

ClassOrInterfaceType:
    ClassType 
    InterfaceType

^{( JLS 12> 4.3. Типи та значення посилань>ClassOrInterfaceType )}

окрім того, нам також слід подбати implements, що ще більше ускладнить справи.

Я вважаю, що це головна причина, чому extends ClassOrInterfaceTypeвона використовується замість, extends ClassTypeі implements InterfaceType- щоб речі були простими у складній концепції. Проблема в тому , що ми не маємо право слова , щоб охопити як extendsі implementsми безумовно не хочемо , щоб ввести одну.

<T is ClassTypeA>
<T is InterfaceTypeA>

Хоча це extendsвносить певний безлад, коли він йде разом з інтерфейсом, це більш широкий термін, і його можна використовувати для опису обох випадків. Спробуйте налаштувати свою думку на концепцію розширення типу (не розширення класу , не реалізація інтерфейсу ). Ви обмежуєте параметр типу іншим типом, і не має значення, що це за тип. Важливо лише те, що це його верхня межа, і це його супертип .

Насправді, при використанні загального в інтерфейсі ключове слово також розширюється . Ось приклад коду:

Є два класи, які реалізують інтерфейс привітання:

interface Greeting {
    void sayHello();
}

class Dog implements Greeting {
    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("Greeting from Dog: Hello ");
    }
}

class Cat implements Greeting {
    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("Greeting from Cat: Hello ");
    }
}

І тестовий код:

@Test
public void testGeneric() {
    Collection<? extends Greeting> animals;

    List<Dog> dogs = Arrays.asList(new Dog(), new Dog(), new Dog());
    List<Cat> cats = Arrays.asList(new Cat(), new Cat(), new Cat());

    animals = dogs;
    for(Greeting g: animals) g.sayHello();

    animals = cats;
    for(Greeting g: animals) g.sayHello();
}