具有无意义类型通配符的方法的 Java API 类答案

【问题标题】：Java API class having a method with a meaningless type wildcard具有无意义类型通配符的方法的 Java API 类
【发布时间】：2018-01-23 13:20:20
【问题描述】：

在 Java 8 中，java.util.Optional (javadoc) 类提供了"Maybe" Monad 或Option Type 的功能。

更直接：

public final class java.util.Optional extends Object

一个容器对象，它可能包含也可能不包含非空值。如果一个值存在，isPresent() 将返回 true，get() 将返回价值。

One of the methods 是：

可选 map(Function super T,? extends U> mapper)

如果存在值，则对其应用提供的映射函数，如果结果是非空的，返回一个描述结果的 Optional。

问题就是为什么map() 在U 类型上使用类型通配符。

我对类型通配符的理解很简单：

? super T 指定从Object 到T（包括Object 和T）的子类路径给出的类集中的某个类型，联合在任何拉入的子接口路径上找到的接口集通过implements“作为一个侧面”。

而? extends U 只是从扩展U (Uincluded) 的类集中指定某种类型。

所以可以写：

可选 map(Function super T,U> mapper)

不会丢失信息。

还是不行？

【问题讨论】：

非常接近的问题（如果不相同）：Whats the use of saying <? extends SomeObject> instead of <SomeObject>

标签： java generics

【解决方案1】：

不完全是。

Function<? super T, U> 与 Function<? super T, ? extends U> 不同。

例如，即使我将Function<Object, String> 传递给该方法，我仍然可以获得Optional<CharSequence>。如果方法被定义为 Optional map(Function<? super T, U> mapper)，那么这是不可能的。

这是因为泛型是不变的：<T> 与 <? extends T> 不同。这是用 Java 语言实现的设计决策。

让我们看看Jon Skeet explains what would happen如果泛型不是不变的：

class Animal { }

class Dog extends Animal { }

class Cat extends Animal { }

public void ouch() {
    List<Dog> dogs = Arrays.asList(new Dog(), new Dog());
    List<Animal> animals;
    // This would be legal, right? Because a list of dogs is a list of animals.
    List<Animal> animals = dogs;
    // This would be legal, right? Because a cat could be added to a
    // list of animals, because a cat is an animal.
    animals.add(new Cat());
    // Unfortunately, we have a confused cat.
}

虽然我不完全确定您在 cmets 中的意思，但我会尝试详细说明。

如果您可以完全控制您提供的Function，那么无论方法的签名是Function<? super T, U> 还是Function<? super T, ? extends U>，您只需相应地调整您的Function。但该方法的作者可能希望该方法尽可能灵活，允许提供Function，其第二个参数也是U 的子类，而不仅仅是@ 987654341@ 本身。实际上，您将其下限从U 扩大到U 的某个子类型。

所以函数应该真的读作 Optional<? the-most-general-but-fixed-supertype-of U> map(Function<? super T, U> mapper)，但这样表达会很尴尬。

我确实会很尴尬。此外，您提出的符号与map() 的实际方法签名之间存在差异，这涉及下限和上限的含义。

阅读更多：

【讨论】：

Optional.map 签名是Producer Extends Consumer Super 原则的一个很好的例子
让我考虑一下。 Invariant 意味着泛型类型不具有可比性或没有任何层次关系，对吧？因为那会打开一罐蠕虫或运行时类型的信息携带和检查。而使用通配符可以让我们在相关类型之间表达一个额外的约束。
感觉这是一个意图问题。我们想表达以下内容：“map 是一个返回 Optional 的函数，其中 U 是最通用的类型，在这里仍然有意义（例如 CharSequence，并且因为我们希望避免为例如），它接受一个mapper，我们只要求它返回U的某个子类型。关键是mappers可能已经存在，我们希望在为它们编码map()时容纳它们. 而不是以另一种方式思考：map() 已经存在，我们将给它的mappers 编码...
...在这种情况下，限制性的  Optional map(Function<? super T,U> mapper) 就可以了。所以这个函数应该真的读作 Optional<? the-most-general-but-fixed-supertype-of U> map(Function<? super T,U> mapper)，但这样表达会很尴尬。
我会接受这个作为答案，因为它有帮助，虽然它不是我的想法。