为何Pair<Manager>可传入接收Pair<Employee>的方法？强制转换却报错？

测试代码 #

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        testPairEmployee(new Pair<>(new Manager(),new Manager()));
    }
    public static void testPairEmployee(Pair<Employee> p) throws NoSuchMethodException {
        p.testFunc();
    }
}
class Employee{}
class Manager extends Employee{}
class Pair<T>{
    private T first;
    private T second;
    public Pair(T first, T second){
        this.first = first;
        this.second = second;
    }
    public void testFunc() {
        System.out.println(first.getClass().getName() + '\t' + second.getClass().getName());
    }
}

现象说明 #

• 直接调用testPairEmployee(new Pair<>(new Manager(),new Manager()))时，代码可正常编译运行。你可能误以为new Pair<>(...)的实际类型是Pair<Manager>，但它却能成功传入接收Pair<Employee>参数的方法。
• 当尝试添加强制转换，写成如下代码时：

testPairEmployee((Pair<Employee>)new Pair<>(new Manager(),new Manager()));

会触发编译错误：

Inconvertible types; cannot cast
'TestGeneration.Pair<TestGeneration.Manager>' to
'TestGeneration.Pair<TestGeneration.Employee>'

原因分析 #

这是Java泛型类型推断和不变性共同作用的结果：

• 第一种场景中，编译器会根据方法参数的类型Pair<Employee>做上下文类型推断：它会把new Pair<>(...)的类型参数T推断为Employee，而非Manager。由于Manager是Employee的子类，new Manager()可以合法赋值给Employee类型变量，因此这个Pair<Employee>对象完全符合方法参数要求，能正常传入。
• 第二种场景中，强制转换的写法打断了上下文推断：编译器会优先根据构造器参数new Manager()推断类型参数为Manager，创建出Pair<Manager>对象。而Java泛型默认是不变的——哪怕Manager继承自Employee，Pair<Manager>也不是Pair<Employee>的子类，因此直接强制转换这两个泛型类型会被编译器判定为非法，抛出转换错误。

简单来说，第一种情况里你并没有创建Pair<Manager>，编译器帮你生成了符合方法要求的Pair<Employee>；第二种情况你让编译器明确创建了Pair<Manager>，而泛型规则不允许这种跨类型的强制转换。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kk Lee