如何解释Java中for-each循环中对Iterable的强制转换方法引用？

Question

我找到了以下代码：

try (Stream<String> lines = Files.lines(path, charset)) {
    for (String line : (Iterable<String>) lines::iterator) {
        //logic
    }
}

该代码已编译并按预期工作。但是，我无法理解这一段：(Iterable<String>) lines::iterator。据我了解， for-each 循环是for (Foo foo: Iterable<Foo> iterable) {}. 但是如何将方法引用转换为 呢Iterable？有人能解释一下吗？

Answer 1

Java 将您看到的任何方法引用或 lambda 转换为实际类型：该类型必须是所谓的函数类型，即任何接口，如果您去掉其中的任何方法java.lang.Object以及具有default实现的任何方法，则只留下一个方法。那么那就是一个函数式接口；你可以标记它，@FunctionalInterface但这只是编译器检查的文档：该行为并不使它成为一个函数式接口；该行为只是告诉编译器：如果我注释一个不是函数接口的东西，请生成编译器错误。

问题是，它Iterable 是一个函数式接口：它是一个定义一个方法的接口，其签名为：给定零个参数，产生 1 个迭代器。

而且，事实证明，lines::iterator 也符合该签名：这是一种不带参数并返回一个迭代器的方法。

请注意，lines::iterator不会调用任何的 iterator() 方法lines。相反，它编码了这样做的想法。的值lines::iterator是“对任何内容调用 iterator() 方法的想法lines”。无论给出什么代码“这个概念”，都可以选择实际继续执行该操作。然后再做一次。或者永远不这样做。或者保存并明天在另一个线程中执行。

也就是说，如果它完全编译 - 那是一个方法引用，因此它必须在需要函数类型的上下文中使用；你不能只写Object o = lines::iterator;。

考虑到演员阵容，现在就有了背景。那么，那就可以了。(Iterable<String>) lines::iterator是有效的java。

Iterable它甚至实现了和 之间的关键语义差异Iterator：Iterable 是可重复的：您可以“重新开始” - 只需.iterator()第二次调用该方法，这将为您提供一个从头开始的全新迭代器。相比之下，anIterator不能回去。一旦你调用，next()你就继续前进。没有prev()或reset()或goTo(0)或什么的。您可以多次调用您创建的.iterator()此代码，并且编译器不会阻止您编写该代码。Iterable<String>

不过，这实际上并没有什么用处：所以这是一种黑客攻击，但相对无害。Iterable实例应该是可重复的，但Streamsiterator()方法的文档非常清楚它是不可重复的 - 一旦你遍历该迭代器，你就不能再这样做了。.iterator()如果您多次调用，编译器不会抱怨，但运行时会抱怨 - 第二次调用将导致异常。这就是为什么 Stream有一个iterator()方法，但没有实现Iterable<T>。即使它很简单 - 编译器不会阻止 Stream 这样做（因为 Iterable 的所有实例都必须有一个方法：public Iterator<T> iterator()，这..Stream<T>确实如此！。并非 API 中的每个要求都可以被类型系统捕获，并且'必须可多次调用，每次调用它时都返回一个新的、功能正常的迭代器，该迭代器位于无论 this 是什么的开头。这是Iterables 应该做的事情，但 this不这样做，并且类型系统无法捕获它。

因此，这会产生一个损坏的 Iterable。因此，让它作为公共 api 的一部分逃逸是一个非常非常糟糕的主意。然而，在这个代码片段中，它被立即使用，因此大概代码可以“解决”它的缺陷（缺陷是：你不能iterator()多次调用它）。该代码确实应该有一个注释，解释这是一个半途而废的可迭代对象，因此该代码不得允许它转义，该代码也不能iterator()多次调用它。