Java Stream API类型不兼容：List<ArrayList>无法转为List<List>

原循环代码：

List<List<String>> lists;
for (int i = 0; i < n; i++)
    lists.add(new ArrayList<String>());

用Stream API写出的替代代码：

List<List<String>> lists = Stream.generate(ArrayList<String>::new).limit(n).toList();

遇到的编译错误：

error: incompatible types: List<ArrayList<String>> cannot be converted to List<List<String>>

问题原因 #

Java泛型是不可变类型，尽管ArrayList<String>是List<String>的实现类，但List<ArrayList<String>>和List<List<String>>属于不同的泛型类型，无法直接赋值——这就像你不能把List<String>直接赋值给List<Object>一样，是泛型类型安全规则的限制。

你的Stream代码里，Stream.generate(ArrayList<String>::new)生成的是Stream<ArrayList<String>>，调用toList()后得到的是List<ArrayList<String>>，自然无法赋值给声明为List<List<String>>的变量。

可行解决方案 #

方案1：用map做类型向上转型 #

通过map把每个ArrayList<String>显式转成List<String>，让Stream的泛型变为Stream<List<String>>：

List<List<String>> lists = Stream.generate(ArrayList<String>::new)
                                 .limit(n)
                                 .map(List<String>::cast)
                                 .toList();

方案2：使用Collectors.toList()收集 #

Java 8及以后的Collectors.toList()会自动推断泛型为父接口类型，收集后直接得到List<List<String>>：

import java.util.stream.Collectors;

// ...

List<List<String>> lists = Stream.generate(ArrayList<String>::new)
                                 .limit(n)
                                 .collect(Collectors.toList());

方案3：显式指定Stream的泛型类型 #

直接在Stream后指定泛型为List<String>，让生成的Stream从一开始就以父接口类型输出：

List<List<String>> lists = Stream.<List<String>>generate(ArrayList<String>::new)
                                 .limit(n)
                                 .toList();

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alex G