使用 Predicate 方法 - “此表达式的目标类型必须是功能接口”

Question

第三行不会编译，因为The target type of this expression must be a functional interface ：

Predicate<String> p = String::isBlank;
List.of("").stream().filter(p.negate());
List.of("").stream().filter((String::isBlank).negate()); // compile error

为什么不？ String::isBlank和p有什么区别？

Answer 1

String::isBlank和p有什么区别？

p有一个类型。 String::isBlank没有。

来自 Java 语言规范， 方法参考的类型，

如果T是功能接口类型（第 9.8 节）并且表达式与从T派生的地面目标类型的 function 类型一致，则方法引用表达式在赋值上下文、调用上下文或转换上下文中与目标类型T兼容.

然后它继续定义“全等”和“地面目标类型”的含义。 与您的问题相关的部分是，当您这样编写String::isBlank ，它不在赋值上下文、调用上下文或强制转换上下文中：

(String::isBlank).negate()

您可能认为这算作调用上下文，但调用上下文实际上是方法调用的 arguments ，例如someMethod(String::isBlank) 。 正如规范所说：

调用上下文允许将方法或构造函数调用（§8.8.7.1、§15.9、§15.12）中的参数值分配给相应的形式参数。

无论如何，因为String::isBlank不在这些上下文中，所以规范没有说明它的类型。 事实上， 就在页面上一点，它说，

如果方法引用表达式出现在程序中除赋值上下文（第 5.2 节）、调用上下文（第 5.3 节）或强制转换上下文（第 5.5 节）之外的某个地方，则属于编译时错误。

所以这些上下文是唯一可以出现方法引用的上下文！

我没有设计 Java 语言，所以我不能告诉你设计者在设计这个时是怎么想的，但我知道这个设计实现起来相当简单，比方说，允许到处引用方法，这需要考虑更多的边缘情况，以及这将如何与其他语言功能交互。 如果方法引用只限于这三个上下文，就不会有那么多边缘情况需要考虑，而且比较容易弄清楚它们是什么类型，如果你想在某处的随机表达式中使用它们，这种设计还允许您通过强制转换来做到这一点：

((Predicate<String>)String::isBlank).negate()

在我看来，这是一个相当不错的折衷方案。

如果您仍然想知道“他们为什么不像……那样实现它？” 我建议在这里查看 Eric Lippert 的答案。

Answer 2

Lambda 表达式和方法引用本身没有类型。 它们是所谓的poly 表达式，这意味着它们的解释方式取决于它们出现的上下文。

例如，在下面的语句中，方法引用String::isBlank符合Consumer接口。 它将成功编译并执行：

List.<String>of().forEach(String::isBlank);

在以下语句中，类型或引用String::isBlank将被推断为Function<String> ：

Stream.<String>of().map(String::isBlank);

当您尝试将方法链接到本身没有类型的东西上时，编译器会感到困惑，它没有信息来推断String::isBlank可以在(String::isBlank).negate()中符合哪个功能接口从整体表达式预期为Predicate的事实来看。 如果您期望方法negate()会为编译器提供线索，那么这个假设是错误的，它不是方法解析在 Java 中的工作方式。 首先，编译器需要知道类型，然后它才会在属于这种类型的方法中寻找潜在适用的方法，而不是相反。

如果你想这样使用它，你需要提供一个上下文。 即方法引用应该出现在这些类型的上下文中：赋值上下文、调用上下文、强制转换上下文。

这是我们如何使用调用上下文的示例，以下代码编译：

List.of("").stream().filter(m(String::isBlank).negate());

public static <T> Predicate<T> m(Predicate<T> predicate) {
    return predicate;
}

这是@Jesper评论中已经发布的强制转换上下文示例：

filter(((Predicate<? super String>) (String::isBlank)).negate())