为了理解这个问题，比较数组是很有用的。

List<Dog>不是List<Animal>的子类。但狗[]是动物[]的子类。

数组是可具体化和协变的。可重用意味着它们的类型信息在运行时完全可用。因此，数组提供运行时类型安全性，但不提供编译时类型安全。

    // All compiles but throws ArrayStoreException at runtime at last line
    Dog[] dogs = new Dog[10];
    Animal[] animals = dogs; // compiles
    animals[0] = new Cat(); // throws ArrayStoreException at runtime

对于泛型，情况也是如此：泛型被删除且不变。因此，泛型不能提供运行时类型安全，但它们提供编译时类型安全。在下面的代码中，如果泛型是协变的，则可能在第3行造成堆污染。

    List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
    List<Animal> animals = dogs; // compile-time error, otherwise heap pollution
    animals.add(new Cat());

这种行为的基本逻辑是泛型遵循类型擦除机制。因此，在运行时，您无法识别集合的类型，而不像阵列中没有这样的擦除过程。回到你的问题。。。

因此，假设有如下方法：

add(List<Animal>){
    //You can add List<Dog or List<Cat> and this will compile as per rules of polymorphism
}

现在，若java允许调用者将List of type Animal添加到此方法中，那个么您可能会将错误的内容添加到集合中，并且在运行时它也会由于类型擦除而运行。而在数组的情况下，您将获得此类场景的运行时异常。。。

因此，本质上，这种行为的实现是为了避免将错误的东西添加到集合中。现在我相信类型删除的存在是为了与没有泛型的遗留java兼容。。。。

如果您确定列表项是给定超类型的子类，则可以使用以下方法强制转换列表：

(List<Animal>) (List<?>) dogs

当您想要在构造函数内部传递列表或对其进行迭代时，这是非常有用的。

其他人已经很好地解释了为什么不能将后代列表转换为超类列表。

然而，许多人访问这个问题以寻求解决方案。

因此，自Java版本10以来，该问题的解决方案如下：

（注：S=超类）

List<S> supers = List.copyOf( descendants );

如果完全安全，则此函数将执行强制转换，如果强制转换不安全，则该函数将执行复制。

有关深入解释（考虑到此处其他答案提到的潜在陷阱），请参阅相关问题和我2022年的答案：https://stackoverflow.com/a/72195980/773113

子类型对于参数化类型是不变的。即使严格来说，类Dog是Animal的子类型，但参数化类型List＜Dog＞不是List＜Animal＞的子类型。相反，协变子类型由数组使用，因此数组类型狗[]是动物[]的一个亚型。

不变的子类型确保不违反Java强制的类型约束。考虑@Jon Skeet给出的以下代码：

List<Dog> dogs = new ArrayList<Dog>(1);
List<Animal> animals = dogs;
animals.add(new Cat()); // compile-time error
Dog dog = dogs.get(0);

正如@Jon Skeet所说，这段代码是非法的，因为否则它会违反类型约束，在狗期望的时候返回一只猫。

将上述代码与数组的类似代码进行比较是有指导意义的。

Dog[] dogs = new Dog[1];
Object[] animals = dogs;
animals[0] = new Cat(); // run-time error
Dog dog = dogs[0];

该代码是合法的。但是，引发数组存储异常。数组在运行时携带其类型，JVM可以这样强制协变子类型的类型安全性。

为了进一步理解这一点，让我们看一下javap生成的字节码：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Demonstration {
    public void normal() {
        List normal = new ArrayList(1);
        normal.add("lorem ipsum");
    }

    public void parameterized() {
        List<String> parameterized = new ArrayList<>(1);
        parameterized.add("lorem ipsum");
    }
}

使用命令javap-c演示，这将显示以下Java字节码：

Compiled from "Demonstration.java"
public class Demonstration {
  public Demonstration();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public void normal();
    Code:
       0: new           #2                  // class java/util/ArrayList
       3: dup
       4: iconst_1
       5: invokespecial #3                  // Method java/util/ArrayList."<init>":(I)V
       8: astore_1
       9: aload_1
      10: ldc           #4                  // String lorem ipsum
      12: invokeinterface #5,  2            // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z
      17: pop
      18: return

  public void parameterized();
    Code:
       0: new           #2                  // class java/util/ArrayList
       3: dup
       4: iconst_1
       5: invokespecial #3                  // Method java/util/ArrayList."<init>":(I)V
       8: astore_1
       9: aload_1
      10: ldc           #4                  // String lorem ipsum
      12: invokeinterface #5,  2            // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z
      17: pop
      18: return
}

观察方法体的翻译代码是否相同。编译器通过删除来替换每个参数化类型。此属性至关重要，这意味着它不会破坏向后兼容性。

总之，参数化类型的运行时安全性是不可能的，因为编译器通过删除来替换每个参数化类型。这使得参数化类型只不过是语法糖。

我们还应该考虑编译器如何威胁泛型类：每当我们填充泛型参数时，“实例化”一个不同的类型。

因此，我们有ListOfAnimal、ListOfDog、ListOfCat等，它们是不同的类，当我们指定泛型参数时，最终由编译器“创建”。这是一个扁平的层次结构（实际上关于List根本不是一个层次结构）。

在泛型类的情况下，协方差没有意义的另一个论点是，基本上所有类都是相同的-都是List实例。通过填充泛型参数来专门化List并不会扩展类，它只会使其适用于特定的泛型参数。