Java：当泛型是时，在父类中强制转换为泛型类型是否安全？

Question

我有一个父类来处理我所有的自定义异常，父母异常。我希望所有的子异常都有一个方法来向异常添加消息。为了做到这一点，我创建了一个泛型方法，在向其添加消息后返回泛型类型的对象。我在父类方法中使用this来添加消息，然后返回this，但是由于该方法返回泛型类型，所以我将其转换为泛型类型T。这似乎是可行的，但是给出了警告。我的代码如下：

public class ParentException extends RuntimeException{

    private String message;

    public ParentException() {
        message = "";
    }

    public void addToMessage(String msg) {
        message += msg;
    }

    public void printMessage() {
        System.out.println(message);
    }

    public <T extends ParentException> T withMessage(String msg) {
        this.addToMessage(msg);
        return (T) this; // This line gives the warning
    }
}

该行给出的警告是从ParentException强制转换为T。这种方法似乎确实如预期的那样有效，所以我并不担心，但我想更好地理解为什么这会在第一时间发出警告。

这个强制转换总是安全的吗？否则什么情况会导致运行时错误？

Answer 1

考虑这种情况：

class SubException extends ParentException {...}

ParentException ex = new ParentException();
SubException sub = ex.withMessage("blah");

最后一行将抛出类强制转换异常，因为不能将ParentException强制转换为SubException。

您可以创建一个静态助手方法：

class ParentException extends RuntimeException{
    ...
    protected static <T extends ParentException> T withMessage(T instance, String msg) {
        instance.addToMessage(msg);
        return instance;
    }

    public ParentException withMessage(String msg) {
        return withMessage(this, msg);
    }
}

并使用协变返回类型覆盖此方法：

class SubException extends ParentException {
    @Override
    public SubException withMessage(String msg) {
        return withMessage(this, msg);
    }   
}

然后，如果您有一个SubExctive变量，对with Message的调用也将返回一个SubExctive。

Answer 2

以下代码将编译，但在运行时失败：

class ChildException extends ParentException { }

ParentException p = new ParentException();
ChildException c = p.withMessage("Connection failed");

我意识到写这个没有多大意义，但关键是编译器警告不安全的强制转换可以首先阻止这个地雷。