Почему нельзя присвоить коллекции Number коллекцию Integer

1️⃣ Как кратко ответить

В Java коллекции с обобщениями (generics) инвариантны, что означает, что List<Number> и List<Integer> — это разные типы. Нельзя присвоить List<Integer> переменной типа List<Number>, потому что это нарушает безопасность типов: List<Number> может содержать разные подтипы Number, а List<Integer> — только Integer.

2️⃣ Подробное объяснение темы

В Java обобщения (generics) обеспечивают безопасность типов, позволяя разработчикам работать с коллекциями объектов, не заботясь о приведении типов. Однако, обобщения в Java инвариантны. Это означает, что даже если Integer является подтипом Number, List<Integer> не является подтипом List<Number>.

Инвариантность обобщений

Инвариантность означает, что для любого двух типов A и B, List<A> и List<B> считаются разными и несовместимыми типами, даже если A является подтипом B. Это сделано для обеспечения безопасности типов.

Пример

Рассмотрим следующий код:

List<Integer> integerList = new ArrayList<>();
List<Number> numberList = integerList; // Ошибка компиляции

Здесь возникает ошибка компиляции, потому что List<Number> и List<Integer> — это разные типы. Если бы такое присваивание было разрешено, это могло бы привести к проблемам с безопасностью типов.

Почему это важно

Если бы Java позволяла присваивать List<Integer> переменной типа List<Number>, это могло бы привести к следующим проблемам:

1. Нарушение безопасности типов: Если бы numberList ссылалась на integerList, то в numberList можно было бы добавить любой объект, который является подтипом Number, например, Double. Это нарушило бы ожидания, что integerList содержит только Integer.

2. Проблемы с данными: Присваивание коллекций с разными типами может привести к неожиданным ошибкам во время выполнения, когда программа пытается обработать данные, которые не соответствуют ожидаемому типу.

Как работать с разными типами

Если необходимо работать с коллекцией, которая может содержать разные подтипы Number, можно использовать wildcard (подстановочные знаки):

List<? extends Number> numbers = new ArrayList<Integer>();

Здесь List<? extends Number> означает, что numbers может ссылаться на коллекцию любого типа, который является подтипом Number. Однако, в этом случае вы не сможете добавлять элементы в коллекцию, так как компилятор не сможет гарантировать безопасность типов.

Заключение

Инвариантность обобщений в Java — это механизм, который защищает от ошибок, связанных с безопасностью типов. Это ограничение может показаться неудобным, но оно предотвращает потенциальные ошибки и делает код более надежным. Использование подстановочных знаков позволяет работать с коллекциями, содержащими разные подтипы, но требует осторожности при добавлении элементов.