泛型类型变量中的局部类型推断和逆变

Question

我遇到了以下代码：

public static <T> Set<T> distinct(
        Collection<? extends T> list,
        Comparator<? super T> comparator) {

    Set<T> set = new TreeSet<>(comparator);
    set.addAll(list);
    return set;
}

此代码仅使用中间TreeSet来删除重复项，其中元素之间的相等性是根据提供的比较器定义的。

让我们给本地类型推理一个机会，我（天真）想...所以我将上面的代码更改为：

public static <T> Set<T> distinct(
        Collection<? extends T> list,
        Comparator<? super T> comparator) {

    var set = new TreeSet<>(comparator);
    set.addAll(list);
    return set;
}

这对我来说很有意义，因为set的类型可以从comparator的类型推断，或者我认为是这样。但是，修改后的代码不会编译并生成以下错误：

java: incompatible types: java.util.TreeSet<capture#1 of ? super T> cannot be converted to java.util.Set<T>

现在，我理解为什么会出现错误，并且我承认比较器的类型实际上是Comparator<? super T>，因此var推断出的类型是TreeSet<? super T>。

但是，我想知道为什么var无法将TreeSet的泛型类型推断为T而不是? super T 。毕竟，according to the docs，TreeSet<E>有一个接受Comparator<? super E>类型参数的构造函数。因此，调用此构造函数应创建TreeSet<E>，而不是TreeSet<? super E>。 （这是第一个片段显示的内容）。我希望var遵循同样的逻辑。

注1：编译代码的一种方法是将返回类型更改为Set<? super T>。但是，这将是一个难以使用的设置......

注2：另一种方法是不在比较器中使用逆变，但我不想这样，因为我不能使用{{1比较Comparator的祖先。

注3：我知道第一个代码段有效，所以我应该坚持不使用T并明确将该集声明为var。但是，我的问题不是我是否应该丢弃我的第二个片段或如何解决它。相反，我想知道为什么Set<T>没有推断var作为我的第二个代码段中TreeSet<T>局部变量的类型。

编辑1：在this comment中，用户@nullpointer正确地指出我应该进行以下细微更改以使第二个代码段编译：

set

现在，var set = new TreeSet<T>(comparator); // T brings in the magic! 明确了泛型类型参数T，因此TreeSet正确地将var局部变量的类型推断为set。不过，我想知道为什么我必须明确指定TreeSet<T>。

编辑2：在this other comment中，用户@Holger巧妙地提到以下语言中的禁止：

T

上面的代码无法编译，并出现以下错误：

var set = new TreeSet<? super T>(comparator);

所以现在问题变得更加明显：如果我无法在实例化表达式java: unexpected type required: class or interface without bounds found: ? super T 中明确指定有界泛型类型? super T，为什么编译器会将new TreeSet<? super T>(comparator)推断为类型TreeSet<? super T>局部变量？

Answer 1

根据Brian Goetz' answer的my question，他说：

  

局部变量类型推断说：我需要的类型可能已经存在于右侧，为什么在左侧重复它们。

关于问题中的代码，唯一可用于推断的类型（使用提供的Comparator）是TreeSet<? super T>。我们人类足够聪明，可以看到distinct返回set并期望Set<T>。但是，编译器要么可能不够聪明才能解决它（我确信它可以），但更可能的是var使用RHS和架构师提供的信息推断出最具体的类型。我不想打破那个。

现在，正如nullpointer在其评论中所述，您可以明确地将TreeSet定义为类型T，而不是使用以下内容推断捕获类型? super T：

var set = new TreeSet<T>(comparator);

我假设显式泛型类型覆盖传递给构造函数的推断类型，这是有意义的。

JLS §14.4.1: Local Variable Declarators and Types似乎支持我的主张，说明如下：

注意：“T的向上投影”，可能只是推断类型（TreeSet而不是Set），但也可能包含泛型类型。

我认为这与list中的var list = List.<Number>of(1, 2, 3);是List<Number>而不是List<Integer>的原因相同，在没有var的情况下效果也一样。< / p>

Answer 2

在第二个代码段中使用局部变量要求您明确指定TreeSet的界限，如下所示：

public static <T> Set<T> distinct(Collection<? extends T> list, Comparator<? super T> comparator) {
    var set = new TreeSet<T>(comparator);
    set.addAll(list);
    return set;
}

原因是推断的var否则会使用与比较器一起使用的最明显的绑定，并被推断为TreeSet<? super T>，并由于转换的不兼容而失败并显示编译错误。

  

为什么我必须明确指定T

<击> 按照Jacob所指出的另一种方式思考并将代码表示为

  private static Set<Integer> distincts(Collection<? extends Integer> list, Comparator<Number> comparator) {
        var set = new TreeSet<>(comparator);
        // if you don't specify the bound, you get a compiler error on the return statement 
        // since the inferred type would be `Number`
        set.addAll(list);
        return set;
    }

要回答问题，默认情况下，您希望在TreeSet这里推断出哪种类型？ Integer，Byte来自Number的子类列表中的哪一个以及如何（基于可能稍后推断的返回类型）？

编辑 ： - 我认为给定构造函数 TreeSet(Comparator<? super E> comparator) 构建TreeSet<E>，因此应该将此类构造函数的调用推断为TreeSet<E>而不是TreeSet<? super E>。此外，作为Brian commented，并非所有内容都可以被推断，对于任何此类特定类型，可以要求它（假设在jdk mailing list上）。