Java中的函數

Question

我正在嘗試在Java中定義類似於Haskell的仿函數的類。 因此，仿函數定義為：

/**
 * Programming languages allow only (just simply enough) endofunctor, that are functors from and to the same category.
 * In this case, the category is the one of the datatypes (in here Type, in order to make it more clear)
 */
public interface EndoFunctor<X extends Type> extends Type {

    /**
     * The basic implementation for any element fx
     * @param map   Transformation function for the type parameter
     * @param fx    Element of the current class
     * @param <Y>   Target type
     * @return      transformed element through map
     */
    <Y extends Type> EndoFunctor<Y> fmap(Function<X,Y> map, EndoFunctor<X> fx);

}

如果我想實現一個 仿函數，我必須寫一些類似的東西

public class Id<X extends Type> implements EndoFunctor<X> {
    protected X witness;
    Id(X witness) { this.witness = witness; }
    @Override
    public <Y extends Type> Id<Y> fmap(Function<X, Y> map, Id<X> fx) {
        return new Id<>(map.apply(fx.witness));
    }
}

此代碼的問題是Id<X>與EndoFunctor<X>類型不匹配。 我如何在EndoFunctor接口中確定fmap ，以便如果任何類型K<T>實現EndoFunctor<T>並且給出了映射函數T->U ，那么K<U>將作為值返回，而不進行任何類型轉換（即是的，因為我知道我的對象是Id<T> ，那么fmap的結果“必須是” Id<U> ，因此我將EndoFunctor<U>類型的結果向下轉換為這種類型）？

Answer 1

你可以使用CRTP ：

interface EndoFunctor<X extends Type, T extends EndoFunctor<X, T>> extends Type {
    <Y extends Type> EndoFunctor<Y, ?> fmap(Function<X,Y> map, T fx);    
}

class Id<X extends Type> implements EndoFunctor<X, Id<X>> {
    protected X witness;
    Id(X witness) { this.witness = witness; }

    @Override
    public <Y extends Type> Id<Y> fmap(Function<X, Y> map, Id<X> fx) {
        return new Id<>(map.apply(fx.witness));
    }
}

Answer 2

如何在EndoFunctor接口中確定fmap，以便如果任何類型K實現EndoFunctor並且給出了映射函數T-> U，那么K將作為值返回，而不進行任何類型轉換（也就是說，因為我知道我的對象是一個Id，那么fmap的結果“必須是”一個Id，因此我將EndoFunctor類型的結果向下轉換為這種類型）？

你不能; 這被稱為高級多態，Java不支持它（很少有語言）。 Jorn Vernee的答案可以讓您在Java中獲得最接近的答案，但該界面允許您編寫

class NotId<X extends Type> implements EndoFunctor<X, Id<X>> {

    @Override
    public <Y extends Type> ADifferentEndoFunctorAgain<Y> fmap(Function<X, Y> map, Id<X> fx) { ... }
}

如果你想在EndoFunctor上編寫通用代碼而不是像Id一樣使用特定的 EndoFunctor ，那么EndoFunctor 。

Answer 3

問題不在於Id<X>與EndoFunctor<X>不匹配，但是當您嘗試覆蓋fmap您已使參數類型更具體，因此方法簽名不再與fmap中EndoFunctor的方法簽名匹配

這意味着它當前形式的Id<X>不能完全實現EndoFunctor<X>接口。 實現接口時，必須能夠與您的類進行交互，而無需知道它是不同的接口。

請遵循有關刪除此方法參數和使用實例變量的注釋中的建議，或將Id<X>的簽名修改為public <Y extends Type> Id<Y> fmap(Function<X, Y> map, EndoFunctor<X> fx)使其與界面兼容。