为什么这在 Java 7 中可以编译，而在 Java 8 中却没有？

Question

泛型很棘手。 并且看起来它们在不同版本的 Java 中的处理方式不同。

此代码在 Java 7 中成功编译，在 Java 8 中编译失败。

import java.util.EnumSet;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Enum foo = null;
    tryCompile(EnumSet.of(foo));
  }

  static <C extends Enum<C> & Another> void tryCompile(Iterable<C> i) {}

  static interface Another {}
}

这是来自 Java 8 的错误消息。我用这个来编译它：http://www.compilejava.net/

/tmp/java_A7GNRg/Main.java:6: error: method tryCompile in class Main cannot be applied to given types;
    tryCompile(EnumSet.of(foo));
    ^
  required: Iterable<C>
  found: EnumSet
  reason: inferred type does not conform to upper bound(s)
    inferred: Enum
    upper bound(s): Enum<Enum>,Another
  where C is a type-variable:
    C extends Enum<C>,Another declared in method <C>tryCompile(Iterable<C>)
/tmp/java_A7GNRg/Main.java:6: warning: [unchecked] unchecked method invocation: method of in class EnumSet is applied to given types
    tryCompile(EnumSet.of(foo));
                         ^
  required: E
  found: Enum
  where E is a type-variable:
    E extends Enum<E> declared in method <E>of(E)
1 error
1 warning

问题是关于Java编译器版本之间的差异。

Answer 1

Java 7 和 Java 8 的主要区别在于目标类型推断。 Java 7 只考虑方法调用的参数来确定类型参数，Java 8 将使用表达式的目标类型，即在嵌套方法调用的情况下的参数类型，初始化或分配的变量的类型到，或者在 return 语句的情况下方法的返回类型。

例如在编写 List<Number> list=Arrays.asList(1, 2, 3, 4); 时，Java 7 将通过查看方法的参数来推断右侧的类型 List<Integer> 并生成错误，而 Java 8 将使用目标类型 List<Number> 来推断方法参数的约束必须是Number 的实例，就是这种情况。因此，它在 Java 8 中是合法的。

如果你对正式的细节感兴趣，你可以研究“Java Language Specification, Chapter 18. Type Inference”，尤其是§18.5.2. Invocation Type Inference，但是，这并不容易阅读……

那么当你说Enum foo = null; tryCompile(EnumSet.of(foo)); 时会发生什么？

在 Java 7 中，表达式 EnumSet.of(foo) 的类型将通过查看参数的类型来推断，foo 是原始类型 Enum，因此将执行未经检查的操作，结果类型为原始类型EnumSet。这种类型实现了原始类型Iterable，因此可以传递给tryCompile，形成另一个未经检查的操作。

在 Java 8 中，EnumSet.of(foo) 的目标类型是 tryCompile 的第一个参数的类型，即 Iterable<C extends Enum<C> & Another>，因此无需过多介绍，在 Java 7 中，EnumSet.of 将被视为原始类型调用，因为它有一个原始类型参数，在 Java 8 中它将被视为泛型调用，因为它具有泛型目标类型。通过将其视为泛型调用，编译器将得出结论，找到的类型 (Enum) 与所需的类型 C extends Enum<C> & Another 不兼容。虽然您可以通过未经检查的警告将原始类型 Enum 分配给 C extends Enum<C>，但它会被认为与 Another 不兼容（没有类型转换）。

你确实可以插入这样的演员表：

Enum foo = null;
tryCompile(EnumSet.of((Enum&Another)foo));

由于将Enum 分配给C extends Enum<C>，因此编译当然不会没有未经检查的警告。

您还可以分解目标类型关系，以便执行与 Java 7 中相同的步骤：

Enum foo = null;
EnumSet set = EnumSet.of(foo);
tryCompile(set);

这里，原始类型在三行中使用，因此编译时会出现未经检查的警告，并且与 Java 7 中一样对 implements Another 约束无知。

Answer 2

Java 8 中的类型推断引擎已得到改进，并且（我假设）现在能够确定 C 类型不扩展 Another。

在 Java 7 中，类型推断系统无法或无法确定 Another 类型是否丢失，并为程序员提供了怀疑的好处（在编译时）。

如果您在 Java 7 的运行时调用 Another 接口上的方法，您仍然需要为运行时的违规行为付费。

例如这段代码：

import java.util.EnumSet;

public class Main {

  static enum Foo {
    BAR
  }

  public static void main(String[] args) {
    Enum foo = Foo.BAR;
    tryCompile(EnumSet.of(foo));
  }

  static <C extends Enum<C> & Another> void tryCompile(Iterable<C> i) {
    i.iterator().next().doSomething();
  }

  static interface Another {
    void doSomething();
  }
}

运行时会产生这个错误：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Main$Foo cannot be cast to Main$Another
    at Main.tryCompile(Main.java:16)
    at Main.main(Main.java:12)

即使 Java 7 编译器会编译代码，它仍然会发出有关原始类型和未经检查的调用的警告，这应该会提醒您有什么不对劲。

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这是一个非常简单的示例，它没有使用枚举，而是以 Enum 的定义为模型，它表现出同样的问题。在 Java 7 中编译时出现警告，但在 Java 8 中没有：

import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Main {

  static class Foo<T extends Foo<T>> {
  }

  static class FooA extends Foo<FooA> {
  }

  public static <T extends Foo<T>> List<T> fooList(T e) {
    return Collections.singletonList(e);
  }


  public static void main(String[] args) {
    Foo foo = new FooA();
    tryCompile(fooList(foo));
  }

  static <C extends Enum<C> & Another> void tryCompile(Iterable<C> i) {
    i.iterator().next().doSomething();
  }

  static interface Another {
    void doSomething();
  }
}

所以这不是Enum 特定的问题，但可能是因为涉及到递归类型。

Answer 3

在我看来是一个正确的错误：

reason: inferred type does not conform to upper bound(s)
  inferred: Enum
  upper bound(s): Enum<Enum>,Another

EnumSet.of(foo) 的类型为EnumSet<Enum>，它与C extends Enum<C> & Another 不兼容，原因与Set<Enum> 与Set<? extends Enum> 不兼容的原因相同，因为Java 泛型是不变的。

Answer 4

这对我来说在 Eclipse 标准/SDK 版本中编译得很好：Luna Release (4.4.0) Build id: 20140612-0600 with the Eclipse JDT (Java Development Tools) Patch with Java 8 support (for Kepler SR2) 1.0.0 .v20140317-1956 org.eclipse.jdt.java8patch.feature.group Eclipse.org 已安装。

我收到一些警告（foo 上的原始类型和 tryCompile 上的未经检查的调用。