使用 lambda 会阻碍类型变量的推断

Question

我有以下代码编译成功：

import java.lang.String;
import java.util.List;
import java.util.Arrays;

interface Supplier<R> {
    Foo<R> get();
}

interface Foo<R> {
    public R getBar();
    public void init();  
}

public class Main {

    static private <V> void doSomething(final Supplier<? extends List<? extends V>> supplier) {
    // do something
    }

    static public void main(String[] args) {
        doSomething(new Supplier<List<Object>>(){
           @Override
           public Foo<List<Object>> get() {
               return new Foo<List<Object>>(){
                   @Override
                   public List<Object> getBar() {
                       return null;
                   }
                   @Override
                   public void init() {
                      // initialisation
                   }
               };
            }
       });
    }
}

但是，如果我将 Supplier 转换为以下 lambda 表达式，则代码不再编译：

doSomething(() -> new Foo<List<Object>>(){
    @Override
    public List<Object> getBar() {
        return null;
    }
});

编译错误是：

Main.java:22: error: method doSomething in class Main cannot be applied to given types;
    doSomething(() -> new Foo<List<Object>>(){
    ^
  required: Supplier<? extends List<? extends V>>
  found: ()->new Fo[...]; } }
  reason: cannot infer type-variable(s) V
    (argument mismatch; bad return type in lambda expression
      <anonymous Foo<List<Object>>> cannot be converted to Foo<List<? extends V>>)
  where V is a type-variable:
    V extends Object declared in method <V>doSomething(Supplier<? extends List<? extends V>>)

如果我将供应商的声明更改为Supplier<? extends List<V>>，则两个变体都编译成功。

我使用 Java 8 编译器编译代码。

为什么带有 lambda 的代码无法编译，虽然它等同于非 lambda 版本？ 这是 Java 的已知/预期限制还是错误？

Answer 1

如果我使用：

doSomething(() -> () -> null);

它工作正常，编译器正确推断出所有类型。

如果我尝试你做：

doSomething(() -> () -> 1);

编译失败，这是正确的，因为 doSomething 方法需要一个 Supplier<? extends List<? extends V>> 参数，而 () -> () -> 1 不是。

如果我这样做：

doSomething(() -> () -> Arrays.asList(1, 2, 3));

它按预期工作。

所以这里不需要强制转换任何东西，只需使用 lambdas 并让编译器完成它的工作就可以了。

---

编辑：

如果我这样做：

doSomething(() -> new Foo<List<? extends Object>>() {
    @Override
    public List<? extends Object> getBar() {
        return null;
    }
});

它编译没有错误。

所以最重要的是，问题在于编译器认为 List<Object> 与 List<? extends Object> 不同，当您使用 lambda 表达式时，它只是抱怨它（错）。不过，它不会抱怨匿名内部类，所以这一切都表明这是一个错误。

Answer 2

问题是在doSomething方法定义中使用? extends V和List引起的，但是在调用方法时，您是直接使用new Foo<List<Object>>。

其中List<? extends Object>不等于List<Object>，因为? extends Object与Object类型是协变的，比如你不能把Object类型元素放入List<? extends Object>，因为编译器无法推断? extends Object应该是什么类型。

因此，对于您的示例，您可以尝试直接使用new Foo<List<? extends Object>>() 来修复它，可能像：

    doSomething(() -> new Foo<List<? extends Object>>() {
        @Override
        public List<Object> getBar() {
            return null;
        }
    });

以及为什么使用匿名类可以在这里工作，尝试反编译匿名类，

class Main$1$1 implements Foo<java.util.List<java.lang.Object>> 
...
final class Main$1 implements SupplierT<java.util.List<java.lang.Object>> {
...

如您所见，它将? extends V 覆盖为Object 类型。

但是对于lambda，它不会生成对应的匿名类，例如：

class Main$1 implements SupplierT<java.util.List<java.lang.Object>>

上面的匿名类不会生成，lambda会使用invokedynamic指令直接调用，如：

   0: invokedynamic #5,  0              // InvokeDynamic #0:get:()LSupplierT;

所以还是尝试推断? extends V，会导致编译失败。

参考：

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/subtyping.html

或者这个例子：

Is List a subclass of List? Why are Java generics not implicitly polymorphic?

Answer 3

在这种特殊情况下，显式转换可以提供帮助：

doSomething((Supplier<List<Object>>) () -> new Foo<List<Object>>() {
                       ^
    @Override
    public List<Object> getBar() {
        return null;
    }
});

或者，更简单：

doSomething((Supplier<List<Object>>) () -> (Foo<List<Object>>) () -> null);

doSomething(() -> () -> null);

有时，Java 编译器无法推断出符合您意图的类型，因此您可以显式指定它。还有一个没有强制转换的例子（看看声明的left-hand）：

Supplier<List<Object>> supplier = () -> new Foo<List<Object>>() {
    @Override
    public List<Object> getBar() {
        return null;
    }
};

doSomething(supplier);

同时，当你写：

static <V> void doSomething(final Supplier<? extends List<? extends V>> supplier) {
}

doSomething(() -> new Foo<List<Object>>() {
    @Override
    public List<Object> getBar() {
        return null;
    }
});

lambda 表达式中的预期返回类型是：

Foo<List<? extends V>>

与实际不一样：

Foo<List<Object>>

编译器会在输出中告诉你：

reason: cannot infer type-variable(s) V
    argument mismatch; bad return type in lambda expression
        <anonymous Foo<List<Object>>> cannot be converted to Foo<List<? extends V>>