为什么 compose（）需要显式强制转换而 Then（）不需要？

java java-8 function-composition

2022-09-03 07:17:46

我正在研究功能组成，并有一个例子：

Function<String, String> test = (s) -> s.concat("foo");
String str = test.andThen(String::toUpperCase).apply("bar");

此示例按预期方式编译和工作。但是，如果我使用更改组合的顺序，则需要显式转换：compose()

String str = test.compose((Function <String, String>) 
                          String::toUpperCase).apply("bar");

如果不显式转换为，则会出现编译器错误：String::toUpperCaseFunction <String, String>

Error:
incompatible types: cannot infer type-variable(s) V
    (argument mismatch; invalid method reference
      incompatible types: java.lang.Object cannot be converted to java.util.Locale)
String s = test.compose(String::toUpperCase).apply("bar");
           ^-------------------------------^

问题是为什么需要显式转换，而在这种情况下不需要？compose()andThen()

答案 1

正如错误消息所示，问题与具有接受a作为参数的重载的事实有关，因此编译器错误是由不知道应该引用哪个重载引起的。原则上，编译器应该能够知道具有两个参数的方法引用（对象本身是第一个参数）不能是，但我认为没有这方面的规则 - 或者更确切地说，在泛型类型参数的推理过程中似乎没有规则，这就是为什么显式转换解决了这个问题。toUpperCaseLocaleString::toUpperCaseStringFunction

我们可以通过尝试不同的方法引用（如 String：：trim）来确认重载确实是导致问题的原因，该方法引用没有重载：

// works without an explicit cast
String str = test.compose(String::trim).apply("bar");

所以现在的问题是，为什么重载在用 .不同之处在于，这两个函数以相反的顺序组成，因此需要推断的类型参数是的输出类型，这与选择哪个重载无关。因此，当方法引用的返回类型将用于推理时，编译器似乎有一个规则来处理类型参数推理期间重载的模糊性，并且重载具有相同的返回类型。请注意，对于具有相同参数类型的重载，不能存在类似的规则，因为重载不能具有相同的参数类型。andThenandThenString::toUpperCaseString

答案 2

让我们将其分解为尝试（粗略的尝试），以探索编译器发出错误的原因。

1. 与本语境的区别`andThencompose`

以下是两种方法的签名（省略）：default

<V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after)
<V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before)

请记住，这是用两个类型变量声明的，在此上下文中，和之间最显著的区别是期望采用数据类型为的当前函数的返回类型，而参数的数据类型是的局部类型变量，编译器必须推断。Function<T, R>afterbeforeafterRbeforecomposeV

为什么这与此相关？

2. 为什么有效？`test.andThen(String::toUpperCase)`

在编译器尝试执行的许多操作中，它试图验证这是和的有效参数。为此，它需要建立的类型，这意味着它需要在该调用上下文中推断方法引用的数据类型。好吧，编译器知道它必须是一个，所以它只需要推断的类型参数，这就是上述差异适用的地方：String::toUpperCaseandThencomposeString::toUpperCaseString::toUpperCaseFunctionFunction

在（参数的参数）的情况下，的第一个参数已知是（粗略地），它必须与当前函数的（'s）返回类型相同。第二个类型参数，也对应于的局部类型变量，被推断为将声明返回的方法引用。afterandThenFunction<? super R, ? extends V>RtestVandThen
在（参数）的情况下，第一个参数的类型是未知的，必须在上下文中推断。它对应于的类型变量。这是第一个区别所在。beforecomposecomposeV

在 Eclipse 中，编译器错误为，这给出了错误与匹配的参数类型相关的线索。
现在，如果您看到上面的内容：The type String does not define toUpperCase(Object) that is applicable hereString#toUpperCase

after是一个采用参数的函数，这使得编译器解析目标方法变得有些简单。这本身就是一个巨大的主题，但它归结为编译器选择将函数大致链接为lambda表达式。方法引用可以解析为这样的实例方法，其中函数的第一个参数成为方法调用的目标（在的情况下没有参数）。FunctionStringStringString::toUpperCase(String s) -> s.toUpperCase()Function<T, U>
before可以以相同的方式解决，除了编译器不确定的第一个类型参数的类型是什么。而且由于重载，编译器不能只是决定将其推断为，因为可能意味着数据类型将强制它解析对重载的方法引用。换句话说，编译器正在处理先有鸡还是先有蛋的情况（它需要知道参数类型来决定链接哪种方法，但不能使用签名来推断，因为有两种可能性使它变得模糊）。FunctionString#toUpperCase(String s) -> s.toUpperCase()VString.toUpperCase(Locale)VString#toUpperCaseString#toUpperCaseV

3. 您如何解决

您通过强制转换为来编译此代码。这是做什么的？它只是让编译器摆脱了上述困境：你告诉编译器这是，不是或任何其他可能性，这导致编译器将方法引用解析为（没有留下任何空间成为有效的选项）String::toUpperCaseFunction<String, String>VStringLocale(String s) -> s.toUpperCase()String.toUpperCase(Locale)

4.其他解决方法

您可以通过为的强制显式类型参数来有效地执行相同的操作：beforeV

test.compose((String s) -> s.toUpperCase()).apply("bar");将编译，因为显式键入的参数的数据类型(String s)before
test.<String>compose(String::toUpperCase).apply("bar");通过帮助编译器的推理逻辑来做同样的事情，告诉它是一个，这避免了上面提到的先有鸡还是先有蛋的情况。VString

这种类型的解决方案并不是一些奇怪的方法，你基本上在做与编译器拒绝时强制转换相同的事情，尽管这些方法包括泛型作为香料。System.out.println((String)null)System.out.println(null)Function

为什么 compose（） 需要显式强制转换而 Then（） 不需要？

1. 与本语境的区别andThencompose

2. 为什么有效？test.andThen(String::toUpperCase)

3. 您如何解决

4.其他解决方法

为什么 compose（）需要显式强制转换而 Then（）不需要？

1. 与本语境的区别`andThencompose`

2. 为什么有效？`test.andThen(String::toUpperCase)`