证明：白马非马

公孙龙说：“白马非马”。

当然，这可以理解成，“白马“和“马“不是全同的概念，白马是一种马。

但是，我要证明，白马连“一种马”都不是！

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首先，要明确，什么是“白马”。我们可以定义：

引用

定义：如果一匹马身上的毛都是白的，那么这匹马可以称为“白马“。

姑且认为是全白的吧，也认为我们在生活中经常可以找到这样的马。类似的，我们可以定义“黑马”、“枣红马”等等。

对于任何一匹马，我们可以从这匹马上揪下一些毛。没问题吧。

对于任何一匹吗，我们可以给这匹马添加一些毛。假设我们可以这样做吧，加上一些毛仍然是那匹马。

随便拿一匹马（不管颜色），再拿一根黑毛，加在这匹马上，得到的仍然是马。

根据李氏替换原则，我们把这匹马换成一匹白马，我们也可以往上添加一些黑毛。

但是，我们不能给他添加黑毛，因为一旦添加了，得到的就不是白马了！

这不是有问题吗，凡是马都能往上边添加黑毛，白马是马，为什么给白马加上黑毛以后，就不是白马了呢？


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Java程序员可以这样编程序：

package baima;

import java.util.*;

class Fur {}

class BlackFur extends Fur {}
class WhiteFur extends Fur {}

interface Horse {
	List<Fur> getFurs();
}

interface WhiteHorse extends Horse {
	List<WhiteFur> getFurs();{ // ERROR: The return type is incompatible with Horse.getFurs()
}

可惜Java不允许你这样定义“白马“。Java认为，List<WhiteFur>不是List<Fur>的子类。

如果你了解Java的“协变类型”，你会想这样定义：

interface Horse {
	List<? extends Fur> getFurs();  // OK
}

interface WhiteHorse extends Horse {
	List<? extends WhiteFur> getFurs();  // OK
}

编译正确。

然后我们试试：

class ConcreteWhiteHorse implements WhiteHorse {
	private List<WhiteFur> furs = new ArrayList<WhiteFur>();

	@Override
	public List<WhiteFur> getFurs() {
		return furs;
	}
}

public class BaimaTest {
	public static void main(String[] args) {
		WhiteHorse myHorse = new ConcreteWhiteHorse();
		List<WhiteFur> furs = myHorse.getFurs(); // ERROR: Type mismatch: cannot convert from List<capture#1-of ? extends WhiteFur> to List<WhiteFur>
		furs.add(new WhiteFur());
	}
}

编译通不过。Java不允许从List<? extends WhiteFur>到List<WhiteFur>的转换。

如果我们这样：

public class BaimaTest {
	public static void main(String[] args) {
		WhiteHorse myHorse = new ConcreteWhiteHorse();
		List<? extends WhiteFur> furs = myHorse.getFurs();
		furs.add(new WhiteFur()); // ERROR: The method add(capture#2-of ? extends WhiteFur) in the type List<capture#2-of ? extends WhiteFur> is not applicable for the arguments (WhiteFur)
	}
}

furs是List<? extends WhiteFur>型的，不能添加WhiteFur类型的元素。

看样子，不进行强制类型转换，总是会出错的。

我们这样呢？

public class BaimaTest {
	public static void main(String[] args) {
		WhiteHorse myHorse = new ConcreteWhiteHorse();
		List<WhiteFur> furs = (List<WhiteFur>) myHorse.getFurs(); // WARNING: Unchecked
		furs.add(new WhiteFur());

		Horse myHorseAgain = myHorse;
		List<Fur> fursAgain = (List<Fur>) myHorseAgain.getFurs(); // WARNING: Unchecked
		fursAgain.add(new BlackFur());

		for (WhiteFur wf : myHorse.getFurs()) { // java.lang.ClassCastException
			System.out.println("This is a '"+wf.getClass().getSimpleName()+"'");
		}
	}
}

看样子没问题吧，编译也通过了。我们成功地给一只白马增加了一根黑毛。你在想，为什么不能呢？白马也是马，马可以加黑毛，白马为什么不能加黑毛呢？

for循环中，试图把myHorse.getFurs()中的成员赋给wf。这一行连警告都没有，因为编译器认为myHorse.getFurs()本来就是List<WhiteFur>型的，当然可以赋值给WhiteFur型的wf呀。

但是，运行时出错。第一根毛是白毛，没错。但是，第二根是黑毛，赋给wf时，类型转换失败。

引用

This is a 'WhiteFur'
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: baima.BlackFur cannot be cast to baima.WhiteFur
at baima.BaimaTest.main(BaimaTest.java:41)

.......................我是无奈的分割线......................

好了，你说，白马到底是不是马呢？

参考：http://java.sun.com/j2se/1.5/pdf/generics-tutorial.pdf