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Java 与 Scala 泛型和装箱的互操作性问题

coder 2024-03-12 原文

假设我有这个 Scala 特性:

trait UnitThingy {
  def x(): Unit
}

提供 Java 实现非常简单:

import scala.runtime.BoxedUnit;

public class JUnitThingy implements UnitThingy {
  public void x() {
    return;
  }
}

现在让我们从一个通用特征开始:

trait Foo[A] {
  def x(): A
}

trait Bar extends Foo[Unit]

上面的方法行不通,因为 x 返回的单元现在是装箱的,但解决方法很简单:

import scala.runtime.BoxedUnit;

public class JBar implements Bar {
  public BoxedUnit x() {
    return BoxedUnit.UNIT;
  }
}

现在假设我有一个在 Scala 端定义了 x 的实现:

trait Baz extends Foo[Unit] {
  def x(): Unit = ()
}

我知道我无法从 Java 中看到这个 x,所以我定义了我自己的:

import scala.runtime.BoxedUnit;

public class JBaz implements Baz {
  public BoxedUnit x() {
    return BoxedUnit.UNIT;
  }
}

但这会爆炸:

[error] .../JBaz.java:3: error: JBaz is not abstract and does not override abstract method x() in Baz
[error] public class JBaz implements Baz {
[error]        ^
[error] /home/travis/tmp/so/js/newsutff/JBaz.java:4: error: x() in JBaz cannot implement x() in Baz
[error]   public BoxedUnit x() {
[error]                    ^
[error]   return type BoxedUnit is not compatible with void

如果我尝试使用 abstract-class-that-delegates-to-super-trait 技巧:

abstract class Qux extends Baz {
  override def x() = super.x()
}

然后:

public class JQux extends Qux {}

更糟的是:

[error] /home/travis/tmp/so/js/newsutff/JQux.java:1: error: JQux is not abstract and does not override abstract method x() in Foo
[error] public class JQux extends Qux {}
[error]        ^

(请注意,如果 Baz 未扩展 Foo[Unit],则 JQux 的定义将正常工作。)

如果您查看 javap 中关于 Qux 的内容,这很奇怪:

public abstract class Qux implements Baz {
  public void x();
  public java.lang.Object x();
  public Qux();
}

我认为 BazQux 的问题必须是 scalac 错误,但是有解决方法吗?我不太关心 Baz 部分,但是有什么方法可以从 Java 中的 Qux 继承吗?

最佳答案

它们不是 scalac 错误;这是 Scala 编译器正在为您努力工作以掩盖过程和方法之间的差异,而 Java 编译器则不是。

为了效率和 Java 兼容性,非泛型返回 Unit 的方法实际上被实现为过程(即返回类型为 void)。然后通过调用void版本并返回BoxedUnit来实现通用实现。

public abstract class Qux implements Baz {
  public void x();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokestatic  #17            // Method Baz$class.x:(LBaz;)V
       4: return        

  public java.lang.Object x();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokevirtual #22            // Method x:()V
       4: getstatic     #28            // Field scala/runtime/BoxedUnit.UNIT:Lscala/runtime/BoxedUnit;
       7: areturn

问题是,虽然 javac 会为您做同样的事情,具体与通用 Object 派生的返回类型,它不理解 Object-void 交叉。

这是一个解释。有一个解决方法,但它会使 Scala 层次结构复杂化:

trait Bazz[U <: Unit] extends Bar[Unit] {
  def x() = ().asInstanceOf[U]    // Must go here, not in Baz!
}
trait Baz extends Bazz[Unit] {}

现在您已经强制 Scala 考虑某些不完全是 Unit 返回类型的可能性,因此它保留 BoxedUnit 作为返回值; Baz 排除了这种可能性,但它不会生成新的 void x() 来混淆 Java。

至少可以说,这是脆弱的。不过,修复它可能是 Java 和 Scala 团队的工作:只要 BoxedUnit 版本存在,Java 就高兴;它对 void 版本非常恼火。 (您可以通过从 Foo 继承两次来生成一个抽象类;因为它不起作用,所以细节并不重要。)Scala 可能能够通过在 Java 期望的任何地方发出具有额外 BoxedUnit 方法的更改字节码来单独完成它。 ..不确定。

关于Java 与 Scala 泛型和装箱的互操作性问题,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/26643045/

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