java未经检查的强制转换有什么问题？

Question

我正在阅读J.Bloch的《有效Java》，现在我在读数组与列表部分。以下是他提供的未经检查的强制转换示例：

interface Function<T> {
    T apply(T arg1, T arg2);
}

public class Main{
    public static void main( String[] args ){
        Function<String> f = null;
        List<String> str = Arrays.asList("asd");
        //staff
        reduce(str, f, ""); //E's deduced to String. Where is type-unsafe?
    }
    static <E> E reduce(List<E> list, Function<E> f, E initVal) {
        E[] snapshot = (E[]) list.toArray(); // Unchecked cast
        E result = initVal;
        for (E e : snapshot)
            result = f.apply(result, e);
        return result;  
    }
}

他说这个方法不是类型安全的，我们可以很容易地得到ClassCastException。但我不知道怎么做。在类型不安全的地方，类型变量E将始终被推断为适当的类型，因此我们不担心类强制转换执行

你不能举一个抛出ClassCastException的例子吗

Answer 1

Object[] toArray() Returns an array containing all of the elements in this list in proper sequence (from first to last element).

我们正在将其强制转换为E[]推断泛型，因此强制转换未经检查，因为jvm不知道E将是什么类型，因此警告无效

例如，E是字符串类型（就像您在代码中所说的那样）。我们试图将Object[]转换为String[]，在其他情况下，它很可能是Object[]转换为Integer[]。jvm无法在编译/运行时测试这种有效性，因此问题很严重

 public static void main( String[] args ){
    List<String> str = Arrays.asList("asf");
    //staff

    System.out.println(reduce(str, 2)); //E's deduced to String. Where is type-unsafe?
}
static <E, T> E reduce(List<E> list, T initVal) {
    Object snapshot = list.size(); // Unchecked cast   
    return (E) snapshot;
}

这将创建类强制转换异常

Answer 2

编译时不能保证list.toArray()将返回类型为E[]的数组。此外，它几乎总是返回类型为Object[]的数组。因此，根据该数组的以后使用情况，您可能会有一个ClassCastException。例如，考虑下面的代码：

public static void main( String[] args ){
    List<String> str = Collections.singletonList("asd");
    String[] array = test(str);
}

static <E> E[] test(List<E> list) {
    E[] snapshot = (E[]) list.toArray(); // Unchecked cast
    return snapshot;
}

这里返回这个E[]数组，接收方希望返回String[]数组。但实际上它是Object[]数组，因此在返回的泛型类型隐式转换为String[]之后，您将在main方法中获得ClassCastException

在您的代码中，您可以确保以安全的方式使用数组。但编译器不够聪明，无法进行这种分析，所以它只是警告您

Answer 3

这里使用的list.toArray习惯用法不是由List的参数化类型数组参数化的，因此它返回Object[]

例如，使用List<String> str，可以不强制转换地调用：String[] foo = str.toArray(new String[str.size()]);

这里的问题是，由于Java泛型的设计，您永远无法初始化new E[]，因此必须强制转换到(E[])

我看不到这会像现在这样抛出{}

正如其他人提到的，“修饰性”解决方案是在toArray调用之前添加@SuppressWarnings("unchecked")，这将抑制警告

Answer 4

你的演员阵容没有问题，但是Java Generics：

static <E> E reduce(List<E> list, Function<E> f, E initVal) {
    @SuppressWarnings({"unchecked"}) //nevermind
    E[] snapshot = (E[]) list.toArray(); //Unchecked cast
    E result = initVal;
    for (E e : snapshot)
        result = f.apply(result, e);
    return result;
}