为啥 Object 和 var 变量的行为不同？

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥 Object 和 var 变量的行为不同？

【英文标题】：Why do Object and var variables behave differently?为什么 Object 和 var 变量的行为不同？

【发布时间】：2020-04-04 12:53:46

【问题描述】：

有人可以解释o2 的行为吗？是因为编译器优化吗？它是否记录在 JLS 的某个地方？

public class Test 
    public static void main(String[] args) 
        Object o1 = new Object() 
            String getSomething() 
                return "AAA";
            
        ;
        // o1.getSomething(); // FAILS
        String methods1 = Arrays.toString(o1.getClass().getMethods());        
        var o2 = new Object() 
            String getSomething() 
                return "AAA";
            
        ;        
        o2.getSomething(); // OK        
        String methods2 = Arrays.toString(o2.getClass().getMethods());        
        System.out.println(methods1.equals(methods2));
        

产生的输出是

是的

[更新]

经过一些富有成效和有用的讨论后，我想我可以理解这种行为（如果我的假设是错误的，请发布 cmets）。

首先，感谢 @user207421，他解释说 Java 编译器将 o2 的类型视为与 RHS 相同，其中：

扩展Object 有getSomething方法

然后感谢 @Joachim Sauer 指出了 JLS 中的正确位置。

更多相关的 JLS 引用：

局部变量的类型是 T 相对于 T 提到的所有合成类型变量的向上投影（第 4.10.5 节）。

在确定变量的类型时，向上投影应用于初始化器的类型。如果初始化器的类型包含捕获变量，则此投影将初始化器的类型映射到不包含捕获变量的超类型。

虽然允许变量的类型提及捕获变量是可能的，但通过将它们投影出来，我们强制执行一个有吸引力的不变量，即捕获变量的范围永远不会大于包含其类型被捕获的表达式的语句。非正式地，捕获变量不能“泄漏”到后续语句中。

问题：我们可以说“捕获变量”在问题的上下文中也指的是getSomething()吗？

最后，感谢 @Slaw 指出getSomething 被声明为私有包，因此getMethods 没有返回。

感谢任何 cmets/更正。

【问题讨论】：

这是因为o1的类型显式声明为Object，而o2的类型与RHS相同，extends Object并且有额外的方法，所以你可以调用它。

@user207421 我喜欢你的解释“RHS”，这可以更详细地显示如下：new Object() String getSomething() return "AAA"; .getSomething(); 但我很想看看它在哪里被清楚地记录了。

您完全歪曲了我在回答中所说的话，因此它根本不符合我所说的。您对编译器实际执行的操作的误解也不正确。它所做的是将o2 的type 指定为与​​RHS 的type 相同，这正是var 所做的。这在 JLS 中有记录。

@user207421 抱歉，它确实表达了我相信你并没有说的话，当我制作演示代码 sn-p 时，我的意思是概念上的，而不是字面意思。无论如何，我再次更新了问题。

另见this Q&A。

【参考方案1】：

Object 没有方法getSomething。由于o1 是Object 类型，编译器将不允许您调用o1.getSomething。

在o2 的情况下，变量的类型是您在初始化期间创建的匿名内部类型。该类型有一个getSomething 方法，因此编译器将允许您调用它。

有趣的是，这是通过命名类型无法直接完成的。您在 o2 的声明中没有使用类型名称来获得相同的效果，因为该类型是匿名的。

在JLS 14.4.1 Local Variable Declarators and Types 中定义。具体这部分：

如果 LocalVariableType 是 var，那么当 T 被视为没有出现在赋值上下文中时，令 T 为初始化表达式的类型，因此它是一个独立的表达式（第 15.2 节）。

下面还有一个例子说明：

var d = new Object() ;  // d has the type of the anonymous class

【讨论】：

我希望得到更多技术性的答案，两者都是 内部匿名类型。我的问题是为什么编译器不抱怨 o2（我确定它为什么抱怨 o1）

@BaratSahdzijeu：我不太明白：o1 的类型是Object，而Object 没有getSomething 方法。这几乎是技术性的......o2 的类型是 not Object，但是您在其初始化时创建的未命名类型......不同之处在于 类型变量不在分配给它的值的类型！

当然我理解这种行为导致了Object 变量类型与var 类型名称。你能解释一下为什么在这种情况下，两个对象的方法比较相同，而 btw getSomething 不在其中吗？

@BaratSahdzijeu：当您调用getClass() 时，您会查看变量引用的对象的实际类型。这不取决于保存引用的变量的类型。

@Barat 该方法可通过反射检索。在您的问题中，您调用 #getMethods() 仅返回 public 方法。如果您要使用#getDeclaredMethods()，那么您会看到您正在寻找的方法。文档更详细。

【参考方案2】：

JEP 286: Local-Variable Type Inference 状态中表示为 Non-Denotable Types 的部分：

匿名类类型不能命名，但它们很容易命名 理解——它们只是类。允许变量具有匿名性 类类型为声明单例引入了一种有用的简写 本地类的实例。我们允许他们。

因此，考虑到已创建类实例并推断作为匿名类进一步允许调用该方法，允许使用var 调用的方法进行编译。

规范的Local Variable Declarators and Type 部分在示例中也提到了这一点：

var d = new Object() ;  // d has the type of the anonymous class

请注意，有些用 var 声明的变量不能用 显式类型，因为变量的类型是不可表示的。

另一方面，在第一个实例中，您尝试执行的操作看起来像 Invoking a method of an anonymous class，但由于 o1 的类型被推断为 Object 并且进一步没有方法而失败叫getSomething。如果您要调用方法 getSomething 并在那里修复编译，您可以使用

Object o1 = new Object() 
  String getSomething() 
    System.out.println("something happened");
    return "AAA";
  
.getSomething();

【讨论】：

我建议去 JLS 了解确切的规范，JEP 是将其包含在 JLS 中的过程，有时措辞可能会有所不同......

@JoachimSauer 肯定会在一些空闲时间做到这一点。现在，引用我记得读过的内容。

@JoachimSauer 我可能编辑得太晚了（我可以看到您的回答中引用了 JLS），但我引用了与您的回答相得益彰的行，我希望它值得作为注释供未来的读者阅读。