Java 8 流的 .min() 和 .max()：为什么会编译？

Question

注意：这个问题源自之前的 SO 问题的死链接，但这里是……

查看此代码（注意：我确实知道此代码不会“工作”并且应该使用 Integer::compare -- 我只是从链接的问题中提取它）：

final ArrayList <Integer> list 
    = IntStream.rangeClosed(1, 20).boxed().collect(Collectors.toList());

System.out.println(list.stream().max(Integer::max).get());
System.out.println(list.stream().min(Integer::min).get());

根据.min()和.max()的javadoc，两者的参数都应该是Comparator。然而，这里的方法引用指向 Integer 类的静态方法。

那么，为什么要编译呢？

Answer 1

让我解释一下这里发生了什么，因为它并不明显！

首先，Stream.max() 接受 Comparator 的实例，以便可以将流中的项目相互比较以找到最小值或最大值，以某种您无需过多担心的最佳顺序。

那么问题当然是，为什么Integer::max 会被接受？毕竟它不是比较器！

答案在于新的 lambda 功能在 Java 8 中的工作方式。它依赖于一个非正式地称为“单一抽象方法”接口或“SAM”接口的概念。这个想法是任何具有一个抽象方法的接口都可以由任何 lambda - 或方法引用 - 其方法签名与接口上的一个方法匹配。所以检查Comparator接口（简单版）：

public Comparator<T> {
    T compare(T o1, T o2);
}

如果一个方法正在寻找Comparator<Integer>，那么它本质上就是在寻找这个签名：

int xxx(Integer o1, Integer o2);

我使用“xxx”因为方法名称不用于匹配目的。

因此，Integer.min(int a, int b) 和 Integer.max(int a, int b) 都足够接近，自动装箱将允许它在方法上下文中显示为 Comparator<Integer>。

Answer 2

我的数组获取最大值和最小值时出错，所以我的解决方案是：

int max = Arrays.stream(arrayWithInts).max().getAsInt();
int min = Arrays.stream(arrayWithInts).min().getAsInt();

Answer 3

这是因为 Integer::min 解析为 Comparator<Integer> 接口的实现。

Integer::min 的方法引用解析为Integer.min(int a, int b)，解析为IntBinaryOperator，并且可能在某处发生了自动装箱，使其成为BinaryOperator<Integer>。

而Stream<Integer>的min()和max()方法要求实现Comparator<Integer>接口。
现在这解析为单一方法Integer compareTo(Integer o1, Integer o2)。类型为BinaryOperator<Integer>。

因此奇迹发生了，因为这两种方法都是BinaryOperator<Integer>。

Answer 4

除了 David M. Lloyd 提供的信息之外，还可以补充一点，允许这样做的机制称为目标类型。

这个想法是编译器分配给 lambda 表达式或方法引用的类型不仅取决于表达式本身，还取决于它的使用位置。

表达式的目标是分配其结果的变量或传递其结果的参数。

如果可以找到这样的类型，则为 Lambda 表达式和方法引用分配与其目标类型匹配的类型。

有关更多信息，请参阅 Java 教程中的 Type Inference section。

Answer 5

Comparator 是一个功能接口，Integer::max 符合该接口（在考虑自动装箱/拆箱后）。它需要两个 int 值并返回一个 int - 就像您期望的 Comparator<Integer> 一样（再次，眯着眼睛忽略整数/整数差异）。

但是，鉴于Integer.max 不符合Comparator.compare 的语义，我不希望它做正确的事。事实上，它通常并不真正起作用。例如，做一个小改动：

for (int i = 1; i <= 20; i++)
    list.add(-i);

...现在max 的值为-20，min 的值为-1。

相反，两个调用都应使用Integer::compare：

System.out.println(list.stream().max(Integer::compare).get());
System.out.println(list.stream().min(Integer::compare).get());