传递重载方法引用给重载方法时Java编译器出现混淆问题

以下是测试代码：

public class OverloadedMethodReferenceToOverloadedMethod<X, Y> {

    public void method(Function<X, ?> f) {}
    public void method(Supplier<?> s) {}

    public void methodFunction(Function<X, ?> f) {}
    public void methodSupplier(Supplier<?> s) {}


    class NonMatchingOverload {
        public NonMatchingOverload() {}
        public NonMatchingOverload(Y overload) {}
    }

    class MatchingOverload {
        public MatchingOverload() {}
        public MatchingOverload(X overload) {}
    }


    public void foo() {
        // (1) 编译失败：编译器报错参数列表长度不匹配
        methodFunction(Object::new);

        // (2) 编译失败：重载方法的Y类型参数与Function期望的X类型不匹配
        methodFunction(NonMatchingOverload::new);

        // (3) 编译成功：编译器正确匹配重载构造方法到Function
        methodFunction(MatchingOverload::new);

        // (4) 编译成功：可将无参构造方法作为Supplier传递
        methodSupplier(Object::new);
        methodSupplier(NonMatchingOverload::new);
        methodSupplier(MatchingOverload::new);

        // (5) 编译成功：编译器将Object唯一的无参构造方法匹配到Supplier重载
        method(Object::new);

        // (6) 编译失败（符合预期）：两个重载均匹配构造方法，引用存在歧义
        method(MatchingOverload::new);

        // (7) 编译失败（疑似异常）：编译器同时认为这是“歧义引用”和“无效构造方法引用”
        // 认为歧义是因为它觉得Function和Supplier重载均匹配（如前例）
        // 认为无效是因为无法将带参构造的Y类型参数转换为Function期望的X类型
        method(NonMatchingOverload::new);

        // (8) 编译成功：显式将构造方法引用指定为Supplier类型时，编译器可匹配正确重载
        Supplier<NonMatchingOverload> sup = NonMatchingOverload::new;
        method(sup);
        method((Supplier<NonMatchingOverload>) NonMatchingOverload::new);
    }

}

核心疑问解答 #

1. 语句#7：为何一个选项无效仍判定歧义？ #

Java编译器的重载解析分为两个阶段：候选方法收集和适用性检查。

• 候选方法收集阶段：编译器会先找出所有名称匹配、参数数量/类型初步兼容的方法。对于method(NonMatchingOverload::new)，两个method重载都会被纳入候选：
  • method(Supplier<?>)：无参构造方法符合Supplier的无参要求，参数数量匹配；
  • method(Function<X, ?>)：带Y参数的构造方法参数数量为1，和Function的apply方法参数数量匹配，因此也会被纳入候选。
• 适用性检查阶段：编译器才会检查类型兼容性。此时发现NonMatchingOverload(Y)无法适配Function<X, ?>（Y和X无约束关系，无法转换），但候选阶段已经存在两个方法，编译器无法确定你要调用哪一个，因此优先报歧义错误，同时在检查Function适配时会附带类型不兼容的错误。

编译器不会因为其中一个候选最终不适用就自动排除它，歧义判定发生在适用性检查之前，这是Java重载解析的规则。

2. 语句#2：为何报错类型不匹配而非参数长度问题？ #

methodFunction的目标接口是Function<X, ?>，要求方法引用必须对应带1个参数的方法/构造：

• NonMatchingOverload的无参构造参数数量为0，不符合Function的参数要求，直接被排除；
• 带Y参数的构造参数数量为1，符合参数数量要求，因此编译器尝试匹配它，随后检查类型时发现Y无法转换为X，因此报错类型不匹配，而非参数长度问题。

这和语句#7的根源一致：编译器优先匹配参数数量符合的候选，再做类型兼容性检查，不会因为类型不兼容就回溯到参数数量不匹配的选项。

附加问题：测试类命名建议 #

可以使用更具描述性的名称，比如：

• OverloadResolutionAmbiguityWithMethodReferences
• MethodReferenceToOverloadedTargetMethodsTest
• OverloadedCtorReferenceVsOverloadedFunctionalInterfaceTest

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