Java - 為什么具有匹配簽名的 SAM 類型不可互換？

Question

Java 可以正確推斷出 SAM 類型，並允許我傳遞 lambda 作為其實現的替代，但是當我嘗試將一種 SAM 類型轉換為具有相同簽名的另一種時，相同的機制失敗了：

    public static Supplier<String> saySomething(){
        return () -> "Hello";
    }

    @FunctionalInterface
    interface Greeter {
        String greet();
    }

    public static Greeter getGreeting1(){
        // this compiles and runs just fine
        return () -> saySomething().get();
    }

    public static Greeter getGreeting2(){
        // this fails at compile:
        // java: incompatible types: java.util.function.Supplier<java.lang.String> cannot be converted to Greeter
        return saySomething();
    }

    public static Greeter getGreeting3(){
        // this compiles without warnings(probably only because a Supplier<String> might 
        // also implement the Greeter interface, by chance) but if you call it will fail
        // at runtime with a java.lang.ClassCastException
        return (Greeter) saySomething();
    }

我試圖理解為什么 JVM 不會讓 lambda 被視為這里的一件事和那里的另一件事，因為它只需要為此進行另一個 SAM 轉換。 我懷疑這是因為 lambda 被提升為隱藏的匿名類，但有人可以給出明確的答案嗎？
此外，是否有任何解決方法（除了將每個 SAM 轉換包裝在另一個 lambda 中，如第一個示例中所示）以允許它工作？

Answer 1

Lambda 表達式是 Java 語言工件，而不是 JVM 特征。

涉及多個編譯時功能，這些功能在運行時不存在，而且在運行時執行起來也太昂貴了。

• 編譯器使用類型推斷，結合泛型類型系統，來確定要實現的接口。

• 然后它檢查接口的潛在復雜類型層次結構，包括哪個方法覆蓋哪個，再次考慮泛型類型系統的規則，最終確定哪些抽象方法（不包括private 、 default和static方法）不匹配java.lang.Object的public方法留待實施。

• 如果只有一個方法要實現，則識別該方法的擦除和所有橋接方法，以包含在構建第一步中推斷的功能接口實例的配方中。

總體操作是object 創建，盡管實現可能會重用現有對象：

在運行時，lambda 表達式的求值類似於 class 實例創建表達式的求值，只要正常完成會產生對 object 的引用。

相反，類型轉換是一種類型檢查表達式：

轉換表達式 […] 在運行時檢查引用值是否引用 object，其 class 與指定的引用類型或引用類型列表兼容 […]

結果，如果成功，仍然引用相同的 object。所以如果你有

interface A {
    int test();
}
interface B extends A {
    default int test() {
        return method2() + 1;
    }
    int method2();
}

B b1 = () -> 10;
A a1 = (A)b1;
System.out.println(a1.test());

它將打印11 ，因為變量a1仍然包含對與b1相同的B實例的引用，並且其test()方法實現為method2() + 1 。

相比之下，

A a2 = () -> 10;
System.out.println(a2.test());

將打印10 ，因此，很明顯這不能與上面的b1相同 object，無論 object 的創建方式如何（即相同的 lambda 表達式() -> 10 ）。

將此A實例轉換為B ，如B b2 = (B)a2; 由於兼容的功能簽名，假設它的method2()像test()一樣實現是不可能的，因為它會導致關於結果的test()方法的矛盾行為（如果仍然不相信，想想會發生什么，如果我們再次將b2轉換回A ）。

相反，當您使用方法引用時

B b2 = a2::test;

您明確表示b2將與a2不同 object 並且b2的功能方法（ method2() ）將表現出與a2的功能方法（ test() ）相同的行為。 因此， b2的test()方法與a2的test()方法具有不同的行為是一致的。