与 lambda 和功能接口一起使用时无法理解下限

Posted 2023-04-18

【中文标题】与 lambda 和功能接口一起使用时无法理解下限

【英文标题】：Problems understanding lower bounds when used with lambda and Functional Interface

【发布时间】：2016-05-20 07:07:22

【问题描述】：

在学习 Java8 Streams 时，我遇到了以下代码 sn-p：

Predicate<? super String> predicate = s -> s.startsWith("g");

由于通用参数是一个下限，我认为这不会编译。在我看来，如果 Object 是 String 的超类型，那么传入 Object 类型应该会破坏它，因为 Object 没有 startsWith() 函数。但是，我很惊讶地看到它没有任何问题。

此外，当我调整谓词以获取上限时：

<? extends String>,

它不会编译。

我以为我理解了上限和下限的含义，但显然，我遗漏了一些东西。谁能帮助解释为什么下限适用于此 lambda？

【问题讨论】：

extends 也可以编译 -- Predicate<? extends String> predicate = s -> s.startsWith("g") -- 但是，我们不能将 String 提供给这个谓词:) 另请参阅我的 article on wildcard

***.com/questions/33085151/…

Predicate<? super String> 确实 not 暗示您可以将Object 传递给它（这样做会产生编译器错误）。签名Predicate<? super String> 只是暗示它可能是Predicate<Object>，这没关系，因为该谓词仍然能够处理String 输入。换句话说，Predicate<? super String> 表示此谓词可以使用字符串，而不管其实际类型如何，因此Predicate<String> 是Predicate<? super String> 的有效实现。

我很抱歉没有提供完整的代码。没有编译的实际代码是之后出现的 boolean test = anyMatch(predicate); 行。实际的谓词行本身确实以上限和下限语法编译。顺理成章地思考了一会儿，我明白了为什么 anyMatch 会有这样的签名。

【参考方案1】：

Lambda 参数类型是准确的，它不能是? super 或? extends。这由JLS 15.27.3. Type of a Lambda Expression 覆盖。它引入了 ground target type 概念（基本上是 lambda 类型）。除其他外，它声明：

如果T是通配符参数化的函数接口类型并且lambda表达式是隐式类型的，那么地面目标类型是T的非通配符参数化（§9.9）。

强调我的。所以本质上当你写

Predicate<? super String> predicate = s -> s.startsWith("g");

您的 lambda 类型是 Predicate<String>。同理：

Predicate<? super String> predicate = (Predicate<String>)(s -> s.startsWith("g"));

甚至

Predicate<String> pred = (Predicate<String>)(s -> s.startsWith("g"));
Predicate<? super String> predicate = pred;

鉴于 lambda 类型参数是具体的，在此之后应用正常的类型转换规则：Predicate<String> 是 Predicate<? super String> 或 Predicate<? extends String>。所以Predicate<? super String> 和Predicate<? extends String> 都应该编译。两者实际上都适用于 javac 8u25、8u45、8u71 以及 ecj 3.11.1。

【讨论】：

感谢您的澄清。有界参数的 Lambda 默认行为是我困惑的核心。

【参考方案2】：

我刚刚对其进行了测试，作业本身可以编译。改变的是你是否真的可以打电话给predicate.test()。

让我们退后一步，使用占位符GenericClass<T> 进行解释。对于类型参数，Foo 扩展 Bar 和 Bar 扩展 Baz。

扩展： 当您声明 GenericClass<? extends Bar> 时，您是在说“我不知道它的泛型类型参数实际上是什么，但它是 Bar 的子类。”实际实例将始终具有非通配符类型参数，但在这部分代码中，您不知道它的值是什么。现在考虑一下这对方法调用意味着什么。

您知道您实际得到的是GenericClass<Foo> 或GenericClass<Bar>。考虑一个返回T 的方法。在前一种情况下，它的返回类型是Foo。在后者中，Bar。无论哪种方式，它都是Bar 的子类型，并且可以安全地分配给Bar 变量。

考虑一个具有T 参数的方法。如果是GenericClass<Foo>，那么传递Bar 是错误的——Bar 不是Foo 的子类型。

因此，有了上限，您可以使用泛型返回值，但不能使用泛型方法参数。

超级： 当您声明 GenericClass<? super Bar> 时，您是在说“我不知道它的泛型类型参数实际上是什么，但它是 Bar 的超类。”现在考虑一下这对方法调用意味着什么。

您知道您实际得到的是GenericClass<Bar> 或GenericClass<Baz>。考虑一个返回T 的方法。在前一种情况下，它返回Bar。在后者中，Baz。如果它返回Baz，则将该值分配给Bar 变量是错误的。你不知道它是什么，所以你不能在这里安全地假设任何东西。

考虑一个具有T 参数的方法。如果是GenericClass<Bar>，则传递Bar 是合法的。如果是GenericClass<Baz>，那么传递Bar 仍然是合法的，因为Bar 是Baz 的子类型。

因此，有了下限，您可以使用泛型方法参数，但不能使用泛型返回值。

总而言之：<? extends T> 表示您可以使用通用返回值，但不能使用参数。 <? super T> 表示您可以使用泛型参数但不能使用返回值。 Predicate.test() 有一个泛型参数，所以你需要super。

要考虑的另一件事：通配符表示的范围与对象的实际类型参数有关。它们对您可以使用该对象的类型的影响是相反的。上限通配符 (extends) 是您可以为其分配返回值的变量类型的下限。下限通配符 (super) 是可以作为参数传入的类型的上限。 predicate.test(new Object()) 不会编译，因为下限为 String，它将只接受 String 的子类。

【讨论】：

感谢您的洞察力。返回类型/参数摘要使理解它们的用法变得更加容易。