java - 对 Java 8 Comparator 类型推断非常困惑

Question

我一直在研究 Collections.sort 和 list.sort 之间的区别，特别是关于使用 Comparator 静态方法以及 lambda 表达式中是否需要参数类型。在我们开始之前，我知道我可以使用方法引用，例如Song::getTitle 来克服我的问题，但我在这里的查询并不是我想要修复的问题，而是我想要答案的问题，即为什么 Java 编译器以这种方式处理它。

这些是我的发现。假设我们有一个 Song 类型的 ArrayList，添加了一些歌曲，有 3 个标准的 get 方法:

    ArrayList<Song> playlist1 = new ArrayList<Song>();

    //add some new Song objects
    playlist.addSong( new Song("Only Girl (In The World)", 235, "Rhianna") );
    playlist.addSong( new Song("Thinking of Me", 206, "Olly Murs") );
    playlist.addSong( new Song("Raise Your Glass", 202,"P!nk") );

这是对两种类型的排序方法的调用，都有效，没有问题:

Collections.sort(playlist1, 
            Comparator.comparing(p1 -> p1.getTitle()));

playlist1.sort(
            Comparator.comparing(p1 -> p1.getTitle()));

一旦我开始链接thenComparing，就会发生以下情况:

Collections.sort(playlist1,
            Comparator.comparing(p1 -> p1.getTitle())
            .thenComparing(p1 -> p1.getDuration())
            .thenComparing(p1 -> p1.getArtist())
            );
    
playlist1.sort(
        Comparator.comparing(p1 -> p1.getTitle())
        .thenComparing(p1 -> p1.getDuration())
        .thenComparing(p1 -> p1.getArtist())
        );

即语法错误，因为它不再知道 p1 的类型。因此，为了解决这个问题，我将类型 Song 添加到第一个参数(比较):

Collections.sort(playlist1,
            Comparator.comparing((Song p1) -> p1.getTitle())
            .thenComparing(p1 -> p1.getDuration())
            .thenComparing(p1 -> p1.getArtist())
            );
    
playlist1.sort(
        Comparator.comparing((Song p1) -> p1.getTitle())
        .thenComparing(p1 -> p1.getDuration())
        .thenComparing(p1 -> p1.getArtist())
        );

现在是令人困惑的部分。对于 playlist1.sort(即列表)，这可以解决以下 thenComparing 调用的所有编译错误。但是，对于Collections.sort，它解决了第一个问题，但没有解决最后一个问题。我测试了对 thenComparing 添加了几个额外的调用，它总是显示最后一个错误，除非我将 (Song p1) 作为参数。

现在我通过创建 TreeSet 并使用 Objects.compare 进一步测试:

int x = Objects.compare(t1, t2, 
                Comparator.comparing((Song p1) -> p1.getTitle())
                .thenComparing(p1 -> p1.getDuration())
                .thenComparing(p1 -> p1.getArtist())
                );
    
    
    Set<Song> set = new TreeSet<Song>(
            Comparator.comparing((Song p1) -> p1.getTitle())
            .thenComparing(p1 -> p1.getDuration())
            .thenComparing(p1 -> p1.getArtist())
            );

同样的事情发生，对于TreeSet，没有编译错误，但对于Objects.compare，最后一次调用thenComparing显示错误。

谁能解释一下为什么会发生这种情况，以及为什么在简单地调用比较方法时根本不需要使用(Song p1)(无需进一步的thenComparing调用)。

关于同一主题的另一个查询是当我对 TreeSet 执行此操作时:

Set<Song> set = new TreeSet<Song>(
            Comparator.comparing(p1 -> p1.getTitle())
            .thenComparing(p1 -> p1.getDuration())
            .thenComparing(p1 -> p1.getArtist())
            );

即从比较方法调用的第一个 lambda 参数中删除 Song 类型，它会在比较调用和第一次调用 thenComparing 下显示语法错误，但不会在最终调用 thenComparing 下显示语法错误 - 几乎与上面发生的情况相反!然而，对于所有其他 3 个示例，即使用 Objects.compare、List.sort 和 Collections.sort，当我删除第一个 Song 参数类型时，它会显示所有调用的语法错误。

编辑以包含我在 Eclipse Kepler SR2 中收到的错误的屏幕截图，现在我发现该错误是 Eclipse 特定的，因为当在命令行上使用 JDK8 java 编译器进行编译时，它可以正常编译。

Answer 1

首先，您所说的导致错误的所有示例都可以使用引用实现(来自 JDK 8 的 javac)进行良好编译。它们在 IntelliJ 中也可以正常工作，因此您看到的错误很可能是 Eclipse 特定的。

您的根本问题似乎是:“为什么当我开始链接时它停止工作。”原因是，虽然 lambda 表达式和泛型方法调用在作为方法参数出现时是聚合表达式(它们的类型是上下文相关的)，但当它们作为方法接收者表达式出现时，它们就不是。

当你说

Collections.sort(playlist1, comparing(p1 -> p1.getTitle()));

有足够的类型信息来求解 comparing() 的类型参数参数类型 p1 。 comparing()调用从 Collections.sort 的签名中获取其目标类型，所以已知comparing()必须返回 Comparator<Song> ，因此 p1必须是Song 。

但是当你开始链接时:

Collections.sort(playlist1,
                 comparing(p1 -> p1.getTitle())
                     .thenComparing(p1 -> p1.getDuration())
                     .thenComparing(p1 -> p1.getArtist()));

现在我们遇到了问题。我们知道复合表达式comparing(...).thenComparing(...)目标类型为Comparator<Song> ，但是因为链的接收者表达式，comparing(p -> p.getTitle()) ，是一个泛型方法调用，我们无法从其他参数推断出它的类型参数，我们有点运气不好。因为我们不知道这个表达式的类型，所以我们不知道它有 thenComparing方法等

有多种方法可以解决此问题，所有这些方法都涉及注入(inject)更多类型信息，以便链中的初始对象可以正确键入。大致如下，按需求度递减和侵入性递增的顺序排列:

• 使用精确的方法引用(没有重载的方法引用)，例如 Song::getTitle 。然后，这会提供足够的类型信息来推断 comparing() 的类型变量。调用，因此给它一个类型，然后继续沿着链向下。
• 使用显式 lambda(如您在示例中所做的那样)。
• 为 comparing() 提供类型见证调用:Comparator.<Song, String>comparing(...) 。
• 通过将接收者表达式强制转换为 Comparator<Song> 来提供显式目标类型。