Java中的函数

Question

我正在尝试在Java中定义类似于Haskell函子的类。因此，仿函数定义为：

/**
 * 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);

}

如果我想实现一个仿函数，我必须写一些类似

的东西

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));
    }
}

此代码存在的问题是Id<X>与EndoFunctor<X>类型不匹配。如何在fmap界面中确定EndoFunctor，以便K<T>实施EndoFunctor<T>任何类型T->U并给出地图函数K<U>，然后{{1}返回为一个值，没有任何类型转换（也就是说，因为我知道我的对象是Id<T>，那么fmap的结果必须是“Id<U>，并且因此我将类型EndoFunctor<U>的结果向下传播到这种类型）？

Answer 1

您可以使用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界面中确定fmap，以便如果任何类型K实现EndoFunctor并且给出了地图函数T-> U，那么K将作为值返回，而不进行任何类型转换（也就是说，因为我知道我的对象是一个Id，那么fmap＆＃34;的结果必须是＆＃34;一个Id，因此我将EndoFunctor类型的结果向下转换为这样的类型）？

你不能;这被称为高级多态，而Java并不支持它（很少有语言可以支持）。 Jorn Vernee的回答让你尽可能地接近Java，但是那个界面允许你写

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) { ... }
}

如果您想在EndoFunctor s上编写通用代码，而不是使用{em>特定 EndoFunctor Id，那么

就无法工作。

Answer 3

问题不是Id<X>与EndoFunctor<X>不匹配，而是当您尝试覆盖fmap时，您已使参数类型更具体，因此方法签名没有更长时间与fmap

中EndoFunctor的方法签名相匹配

这意味着其当前表单中的Id<X>未完全实现EndoFunctor<X>接口。在实现界面时，必须能够与您的班级进行互动，而无需知道它是一个不同的界面。

请遵循有关删除此方法参数和使用实例变量的注释中的建议，或将Id<X>中的签名修改为public <Y extends Type> Id<Y> fmap(Function<X, Y> map, EndoFunctor<X> fx)以使其与界面兼容。