如何确定Java中A & B & C这类交集类型的成员？

代码示例 #

接口定义 #

interface A {
}
interface B {
}
interface C {
}
interface D extends A, B, C {
}

泛型类定义 #

class N<T extends A & B & C>

JLS相关规则 #

每个交集类型T1 & ... & Tn都会引入一个虚拟类或接口，用于确定该交集类型的成员，规则如下：
• 对于每个Ti（1 ≤ i ≤ n），令Ci为满足Ti <: Ci的最具体的类或数组类型。必须存在某个Ck，使得对于任意i（1 ≤ i ≤ n）都有Ck <: Ci，否则会发生编译时错误。
• 对于1 ≤ j ≤ n，如果Tj是类型变量，则令Tj'为一个接口，其成员与Tj的公共成员相同；否则，如果Tj是接口，则令Tj'为Tj。
• 如果Ck是Object，则引入一个虚拟接口；否则，引入一个以Ck为直接超类类型的虚拟类。该类或接口拥有直接超接口类型T1', ..., Tn'，并声明在交集类型出现的包中。

关于“最具体的类”的定义，相关描述如下：

对于任何表达式，如果S <: T（§4.10），则类型S比类型T更具体。

疑问点 #

• Ci 是否可以是接口类型？（规范中明确称Ci只能是类或数组类型）
• 若Ci不能是接口类型，所有Ci都会是Object，但无法确定符合条件的Ck是什么；
• 若Ci可以是接口类型，那么：
  • T1 == C1 == A
  • T2 == C2 == B
  • T3 == C3 == C
  • Ck == D
    但此时Ck是接口而非类类型，和规则中“引入以Ck为直接超类类型的虚拟类”的要求冲突，无论哪种情况都无法正确确定该交集类型的成员。

解答 #

首先明确：Ci只能是类或数组类型，不能是接口类型。

对于交集类型A & B & C中的每个Ti（A、B、C都是接口），满足Ti <: Ci的最具体类类型就是Object——因为所有接口的隐式超类都是Object，且不存在比Object更具体的类类型满足Ti <: Ci。

此时所有Ci都是Object，那么Ck就是Object（显然Object <: Object对所有i成立）。根据规则，当Ck是Object时，会引入一个虚拟接口，该虚拟接口的直接超接口就是A、B、C（因为Tj都是接口，所以Tj'就是自身）。这个虚拟接口的成员就是A、B、C三个接口成员的并集（遵循接口多重继承的成员合并规则，如重复方法签名需一致等）。

你提到的接口D虽然同时继承了A、B、C，但它并不是Ci的候选——因为Ci要求是类或数组类型，D是接口，不符合Ci的类型限定。所以Ck不会是D，而是Object。

这样就能正确确定A & B & C这个交集类型的成员：即A、B、C三个接口的所有成员的合法合并集合。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user24723440