泛型类中内部类的参数方法无法被覆盖问题详解

本文旨在解决在Java泛型类中，当方法参数涉及到内部类时，子类无法正确覆盖父类方法的问题。通过分析问题根源，提供详细的代码示例和修改方案，帮助开发者理解泛型、内部类以及方法覆盖的机制，避免类似问题的发生。

在Java中使用泛型时，如果涉及到内部类作为方法参数，可能会遇到子类无法覆盖父类方法的问题。这通常是由于泛型类型擦除和内部类的特殊性质共同作用导致的。要解决这个问题，需要深入理解Java的泛型机制、内部类以及方法覆盖的原理。

首先，让我们回顾一下问题的场景。假设有一个泛型抽象控制器类ApplicationController，它有一个方法hasCreatePermissions，该方法接收一个DTOManager.CreationRequest类型的参数。

public abstract class ApplicationController<
        E extends ApplicationEntity,
        S extends ApplicationService,
        M extends ApplicationDTOManager
> {

    public boolean hasCreatePermissions(M.CreationRequest requestBody, Optional requestingUser) {
        return false;
    }
}

public abstract class ApplicationDTOManager {

    public abstract static class CreationRequest {}

    public abstract static class CreationResponse {}
}

现在，我们尝试创建一个继承自ApplicationController的UserResource类，并覆盖hasCreatePermissions方法：

@RestController
public class UserResource extends ApplicationController<
    User,
    UserService,
    UserDTOManager
> {

    @Override
    public boolean hasCreatePermissions(UserDTOManager.CreationRequest requestBody, Optional requestingUser) {
        // Stuff
        return true;
    }
}

此时，编译器可能会提示UserResource类中的hasCreatePermissions方法并没有覆盖父类的方法。

问题分析

出现这个问题的原因在于Java的泛型类型擦除和内部类的使用。

1. 泛型类型擦除： 在编译时，Java会将泛型类型信息擦除，替换为它们的上界。这意味着在运行时，ApplicationController类中的hasCreatePermissions方法实际上接收的是ApplicationDTOManager.CreationRequest类型的参数，而不是UserDTOManager.CreationRequest。

2. 内部类： 内部类包含了对其外部类的隐式引用。非静态内部类尤其如此。这会增加泛型使用的复杂性，使得类型匹配更加困难。

3. 方法签名： Java的方法签名包括方法名和参数类型。只有当子类方法的方法签名与父类方法完全一致时，才能构成方法覆盖。由于泛型类型擦除和内部类的影响，子类方法和父类方法的签名可能不一致，导致无法覆盖。

解决方案

要解决这个问题，可以尝试以下几种方法：

1. 使用具体的类型代替泛型类型变量

在ApplicationController类中，直接使用ApplicationDTOManager.CreationRequest类型作为参数，而不是使用泛型类型变量M.CreationRequest。

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public abstract class ApplicationController<
        E extends ApplicationEntity,
        S extends ApplicationService,
        M extends ApplicationDTOManager
> {

    public boolean hasCreatePermissions(ApplicationDTOManager.CreationRequest requestBody, Optional requestingUser) {
        return false;
    }
}

这种方法简单直接，但缺点是失去了泛型的灵活性。子类只能使用ApplicationDTOManager.CreationRequest类型的参数，而不能使用自定义的CreationRequest类型。

2. 将CreationRequest定义为泛型类

将CreationRequest定义为泛型类，并在ApplicationDTOManager中引入类型参数。

public abstract class ApplicationDTOManager {
    public abstract static class CreationRequest {}
}

然后，修改ApplicationController类，使其接收一个R类型的参数。

public abstract class ApplicationController<
        E extends ApplicationEntity,
        S extends ApplicationService,
        I extends ApplicationDTOManager.CreationRequest,
        O extends ApplicationDTOManager.CreationResponse,
        M extends ApplicationDTOManager
    > {
  public abstract boolean hasCreatePermissions(I requestBody, Optional requestingUser);
}

最后，在UserResource类中指定具体的CreationRequest类型。

@RestController
public class UserResource extends ApplicationController<
    User,
    UserService,
    UserDTOManager.CreationRequest,
    UserDTOManager.CreationResponse,
    UserDTOManager> {

    @Override
    public boolean hasCreatePermissions(UserDTOManager.CreationRequest requestBody, Optional requestingUser) {
        // Stuff
        return true;
    }
}

这种方法可以保留泛型的灵活性，但会增加代码的复杂性。