在所有方法调用中允许类型见证有什么意义？

Question

假设我们有如下两种方法：

public static <T> T genericReturn() { /*...*/ }
public static String stringReturn() { /*...*/ }

在调用任何方法时，无论是否有任何要求，都可以提供类型见证：

String s;
s = Internet.<String>genericReturn(); //Type witness used in return type, returns String
s = Internet.<Integer>stringReturn(); //Type witness ignored, returns String

但是，我在 Java 中根本没有看到任何实际用途，除非无法推断类型（这通常表明存在更大的问题）。此外，当使用不当时，它会被简单地忽略，这一事实似乎违反直觉。那么在 Java 中使用这个有什么意义呢？

Answer 1

来自JLS §15.2.12.1：

• 如果方法调用包含显式类型参数，并且该成员是泛型方法，则类型参数的数量等于方法的类型参数的数量。

此子句暗示非泛型方法可能适用于提供显式类型参数的调用。事实上，它可能会被证明是适用的。在这种情况下，类型参数将被简单地忽略。

后面是理由

此规则源于兼容性问题和可替代性原则。由于接口或超类可以独立于它们的子类型进行泛型，我们可以用非泛型方法覆盖泛型方法。但是，覆盖（非泛型）方法必须适用于对泛型方法的调用，包括显式传递类型参数的调用。否则，子类型将无法替代其泛型的超类型。

按照这个推理，让我们构建一个例子。假设在 Java 1.4 中，JDK 有一个类

public class Foo
{
    /** check obj, and return it */
    public Object check(Object obj){ ... }
}

一些用户编写了一个扩展Foo 并覆盖check 方法的专有类

public class MyFoo extends Foo
{
    public Object check(Object obj){ ... }
}

Java 1.5 引入泛型时，Foo.check 被泛化为

    public <T> T check(T obj)

雄心勃勃的向后可比性目标要求MyFoo 仍可在 Java 1.5 中编译而无需修改；而MyFoo.check[Object->Object] 仍然是Foo.check[T->T] 的覆盖方法。

现在，根据上述理由，因为这样编译：

    MyFoo myFoo = new MyFoo();

    ((Foo)myFoo).<String>check("");

这也必须编译：

    myFoo.<String>check("");

即使MyFoo.check 不是通用的。

---

这听起来有点牵强。但即使我们相信这个论点，解决方案仍然过于广泛和过度。 JLS 可以收紧它，以便 myFoo.<String,String>check 和 obj.<Blah>toString() 是非法的，因为类型参数数量不匹配。他们可能没有时间解决它，所以他们只是采取了一条简单的路线。

Answer 2

当类型推断不起作用时，您需要类型见证（菱形中的类型）（请参阅http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/genTypeInference.html）

为此给出的示例是菊花链调用如下：

processStringList(Collections.emptyList());

其中 processStringList 定义为：

void processStringList(List<String> stringList) 
{
    // process stringList
}

这将导致错误，因为它无法将 List<Object> 转换为 List<String>。因此，需要见证人。不过，您可以分多个步骤执行此操作，但这会方便得多。

Answer 3

这是因为向后和/或向前兼容（在源代码级别）。

想象一下，在 JDK 7 的 Swing 中为某些类引入了泛型参数。这也可能发生在方法上（即使有限制）。如果结果证明是个坏主意，您可以删除它们，并且使用它的源代码仍然可以编译。在我看来，这就是允许这样做的原因，即使它没有被使用。

虽然灵活性有限。如果您引入了带有n 类型的类型参数，则以后不能在m != 0 或m != n 时更改为m 类型（以与源代码兼容的方式）。

（我知道这可能无法回答您的问题，因为我不是 Java 的设计者，这只是我的想法/意见。）

Answer 4

想知道为什么 Java 中会出现“类型见证”吗？ :D

要理解这一点，我们应该从Type Inference开始故事。

类型推断是 Java 编译器查看每个方法调用和相应声明以确定使调用适用的类型参数（或参数）的能力。 推理算法确定参数的类型，如果可用，还确定分配或返回结果的类型。最后，推理算法尝试找到适用于所有参数的最具体的类型。

如果上述算法仍然无法确定类型我们有“类型见证”来明确说明我们需要什么类型。例如：

public class TypeWitnessTest {

    public static void main(String[] args) {
        print(Collections.emptyList());
    }

    static void print(List<String> list) {
        System.out.println(list);
    }
}

以上代码无法编译：

TypeWitnessTest.java:11: error: method print in class TypeWitnessTest cannot be applied to given types;
            print(Collections.emptyList());
            ^
  required: List<String>
  found: List<Object>
  reason: actual argument List<Object> cannot be converted to List<String> by method invocation conversion
1 error

所以，你有 Type Witness 来解决这个问题：

public class TypeWitnessTest {

    public static void main(String[] args) {
        print(Collections.<String>emptyList());
    }

    static void print(List<String> list) {
        System.out.println(list);
    }
}

这是可编译的并且工作正常，但是在Java 8中得到了更多改进：
JEP 101: Generalized Target-Type Inference

PS：我从基础开始，以便其他 StackOverflow 读者也能从中受益。

编辑：

在非通用见证上键入见证！

public class InternetTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s;
        s = Internet.<String>genericReturn(); //Witness used in return type, returns a string
        s = Internet.<Integer>stringReturn(); //Witness ignored, returns a string
    }
}

class Internet {
    public static <T> T genericReturn() { return null; }
    public static String stringReturn() { return null; }
}

我尝试使用javac 1.6.0_65 模拟@Rogue 示例，但编译失败并出现以下错误：

javac InternetTest.java 
InternetTest.java:5: stringReturn() in Internet cannot be applied to <java.lang.Integer>()
        s = Internet.<Integer>stringReturn(); //Witness ignored, returns a string
                    ^
1 error

@Rogue：如果您使用的版本比我使用的要早，请告诉我您的 javac 版本。如果你当时是，现在是不允许的。 :P