如何返回与输入Collection类型相同但元素类型不同的泛型集合？

问题本质 #

Java 泛型系统不支持高阶类型（Higher Kinded Type），你代码中声明的C extends Collection<E>里的C是已经绑定了元素类型E的具体参数化类型，不能再作为可接收其他类型参数的「类型构造器」使用，因此C<T>的写法本身不符合Java语法规范。

可行解决方案 #

方案1：传入目标集合Supplier（推荐，类型安全，无运行时风险） #

这是Java生态的标准实现思路，JDK自带的Stream收集器、Guava集合工具类都采用该方案，泛型定义如下：

<E extends OriginalElement, T extends TargetElement, C extends Collection<T>> 
C map(Collection<? extends E> elementsToMap, Supplier<C> collectionSupplier) {
    C result = collectionSupplier.get();
    // 此处写入你的元素映射逻辑，将转换后的T类型元素加入result
    return result;
}

调用示例：

// 输入为ArrayList<OriginalElement>，返回同类型的ArrayList<TargetElement>
ArrayList<TargetElement> mappedList = map(originalArrayList, ArrayList::new);
// 输入为HashSet<OriginalElement>，返回同类型的HashSet<TargetElement>
HashSet<TargetElement> mappedSet = map(originalHashSet, HashSet::new);

该方案全程类型安全，没有强制类型转换警告，也不会出现运行时实例创建失败的问题。

方案2：反射创建实例（不推荐，有运行时风险） #

如果你不想让调用方传入构造器，可以通过反射创建和输入同类型的集合实例，但需要处理无参构造不存在的异常，且会有unchecked类型警告：

@SuppressWarnings("unchecked")
<E extends OriginalElement, T extends TargetElement, C extends Collection<E>> 
Collection<T> map(C elementsToMap) {
    try {
        Collection<T> result = (Collection<T>) elementsToMap.getClass().getConstructor().newInstance();
        // 此处写入元素映射逻辑
        return result;
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException("目标集合无可用无参构造，实例创建失败", e);
    }
}

该方案的返回类型只能泛化为Collection<T>，如果调用方需要强转为具体的集合子类（如ArrayList、HashSet），还会额外产生类型转换警告。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者David