Java泛型下界疑问：func1创建合法却无法赋值给f2？

问题描述 #

我对此存在困惑（错误出现在f2 = func1的赋值操作处）：

• 为何创建func1时未报错？我们调用了Number.shortValue()，但定义的下界是Number？
• 若func1可以这样创建，为何无法将其赋值给f2？

相关代码 #

Function<? super Number, ? extends String> func1 = obj -> String.valueOf(obj.shortValue());
Function<Integer, String> f2 = func1;

报错信息 #

Incompatible types. Found: 'java.util.function.Function<capture<? super java.lang.Number>,capture<? extends java.lang.String>>', required: 'java.util.function.Function<java.lang.Integer,java.lang.String>'

问题解答 #

1. 创建func1时不报错的原因 #

func1的参数类型声明为? super Number，表示参数可以是Number或它的父类类型。但编译器处理Lambda表达式时，会自动推断出最具体的合法参数类型——这里Lambda体调用了shortValue()方法，只有Number及其子类拥有这个方法，所以obj被推断为Number类型。而Number属于? super Number的覆盖范围（通配符? super Number包含Number本身），因此Lambda与Function<? super Number, ? extends String>的类型完全兼容，不会触发编译错误。

2. 无法将func1赋值给f2的原因 #

这涉及到Java泛型的不变性以及协变/逆变规则：

• Function<T, R>本身是不变类型，即Function<Number, String>和Function<Integer, String>之间不存在子类型关系，不能直接互相赋值。
• 对于func1的类型Function<? super Number, ? extends String>：
  • 参数部分? super Number表示它能接受Number或其父类的参数，但f2要求的是能接受Integer参数的函数。虽然Integer是Number的子类，但逆变规则仅允许Function<Integer, String>赋值给Function<? super Integer, String>，反过来并不成立——编译器无法保证func1的参数类型能安全适配Integer的输入要求。
  • 返回值部分? extends String表示它返回String或其子类（虽然String是final类，实际只能是String），但协变规则仅允许Function<..., String>赋值给Function<..., ? extends String>，反过来也不成立。

综上，func1的带通配符类型与f2的具体类型不兼容，因此无法直接赋值。如果需要兼容，可以将f2的类型改为Function<? super Integer, ? extends String>，或者将func1的类型明确为Function<Number, String>后，通过通配符转换赋值（如Function<? super Integer, String> f2 = func1;）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Khanna111