Java 中的函数式编程和有用的编译器错误答案

【问题标题】：Functionnal programming in java and helpful compiler errorsJava 中的函数式编程和有用的编译器错误
【发布时间】：2022-12-17 23:15:38
【问题描述】：

我正在寻找一种方法来定义一段数据的通用计算，并在我弄错时让编译器大喊大叫。

来自打字稿世界，你可以这样做：

/**
 * Type inferred as:
 * Array<{
 *   a: number;
 *   b: string;
 *   c: { d: number; e: string };
 * }>
 */
const data = [
  { a: 1, b: "b", c: { d: 4, e: "e" } },
  { a: 2, b: "b", c: { d: 4, e: "e" } },
  { a: 3, b: "b", c: { d: 4, e: "e" } },
];

const result = data
  // change the type of c to string
  .map(o => ({...o, c: JSON.stringify(o.c)}))
  // adding a new field
  .map(o => ({...o, d: "new"}))
;
/** 
 * `result` type is automatically inferred as:
 * Array<{
 *     d: string;
 *     c: string;
 *     a: number;
 *     b: string;
 * }>
 */

最后，result 的类型将被正确推断，map 之间的每个类型也会被推断出来。

这里的好处是编译器实际上在帮助发现错误。

您将如何在 Java 中做类似的事情？

我尝试使用一个泛型 Map 对象，它的泛型类型跨越多个较低级别的类型，类似于 JS 字典。但是在这种情况下，编译器并不知道键 X 实际上是类型 Y，因此它在捕获错误方面完全没有用。

我的结论是，不可能在 Java 中进行与 Typescript 中相同类型的静态分析。 Java 编译器不是用来传播和更新未命名类型的，因为它会继续并捕获那些类型的错误。

【问题讨论】：

标签： java generics compiler-errors static-analysis

【解决方案1】：

TypeScript（以及 JavaScript）在概念上与 Java 非常不同。

在 TypeScript/JavaScript 中，一切都是围绕对象构建的，而在 Java 世界中，一切都是围绕类构建的。

在 Java 中，你不能当场创建一个对象（就像可以在 TypeScript/JavaScript 中完成一样）。

您需要先定义一个class（或record，它基本上是class 的一个特殊版本）。当然，您可以使用匿名内部类获取特定类型（如java.lang.Object）的子类型的实例，并且将在后台为您创建此子类，但您需要通用类型作为对象的属性，此选项不适合您的使用-情况（在创建匿名内部类时无法定义新的通用参数）。

因此，您需要使用 class 或 Java 16 record 来定义您的自定义泛型类型（请注意，记录是不可变的，即所有属性都是最终的).

在您的示例中，与封闭对象 { a; b; c; } 的结构相匹配的通用类可能如下所示：

public class MyType<A, B, C> {
    private A a;
    private B b;
    private C c;
    
    // constructor, getters, etc.
}

具有{ d; e; }结构的内部对象可以描述为以下记录（请注意，记录的规范全参数构造函数、吸气剂、equals/hashCode 和toString 将由编译器自动生成，因此记录定义实际上可以是一行右）：

public record Pair<L, R>(L left, R right) {}

笔记：Vavr 和 Apache Commons 等库提供 Triple 和 Pair 类型，但它们在 JDK 中不可用。有些人可能会说标准 JDK 的 Map.Entry 与 Pair 的模糊类似，在语义上会被用来用映射条目替换域类型。

关于类型推断，在Java中我们有Target type这样的概念，聚合表达式（上下文相关的表达式，应该从赋值上下文、调用上下文或转换上下文中推断出哪种类型）等。这个主题非常广泛，可能会遇到与类型推断相关的许多问题，但简单来说，如果您需要编译器推断某些类型，应该有一些信息来源（如赋值上下文、参数类型等）。

这是使用 Java 10 Local variable type inference via var word 和 Java 7 diamond <> operator 进行类型推断的示例（假设 MyType 声明了无参数和全参数构造函数):

MyType<Integer, String, Pair<Integer, String>> myType = new MyType<>();
        
var myType2 = new MyType<>(1, "b", new Pair<>(4, "e")); // <> literally means - infer the type of generic parameters

【讨论】：