在像 Stream.reduce() 这样的 API 中选择不变性的充分理由是什么？

Question

回顾 Java 8 Stream API 设计，我对 Stream.reduce() 参数的通用不变性感到惊讶：

<U> U reduce(U identity,
             BiFunction<U,? super T,U> accumulator,
             BinaryOperator<U> combiner)

同一个 API 的看似更通用的版本可能对 U 的个别引用应用了协变/逆变，例如：

<U> U reduce(U identity,
             BiFunction<? super U, ? super T, ? extends U> accumulator,
             BiFunction<? super U, ? super U, ? extends U> combiner)

这将允许进行以下操作，目前这是不可能的：

// Assuming we want to reuse these tools all over the place:
BiFunction<Number, Number, Double> numberAdder =
    (t, u) -> t.doubleValue() + u.doubleValue();

// This currently doesn't work, but would work with the suggestion
Stream<Number> stream = Stream.of(1, 2L, 3.0);
double sum = stream.reduce(0.0, numberAdder, numberAdder);

解决方法，使用方法引用 "coerce" 将类型转换为目标类型：

double sum = stream.reduce(0.0, numberAdder::apply, numberAdder::apply);

C# 没有这个特殊问题，因为 Func(T1, T2, TResult) 定义如下，使用声明站点变量，这意味着任何使用 Func 的 API 都会获得此行为免费：

public delegate TResult Func<in T1, in T2, out TResult>(
    T1 arg1,
    T2 arg2
)

现有设计相对于建议的设计有哪些优势（可能还有 EG 决定的原因）？

或者，换句话说，我可能忽略了建议设计的哪些注意事项（例如类型推理困难、并行化约束或特定于归约操作的约束，例如关联性、对未来的预期Java 在 BiFunction<in T, in U, out R>、...)?

上的声明站点差异

Answer 1

在我看来，只是提议的增强没有真正的用例。提议的 Javadoc 多了 3 个类型参数和 5 个通配符。我想将整个事情简化为官方 API 就足够了，因为常规 Java 开发人员不希望（通常甚至不能）为了让编译器高兴而失去理智。仅作记录，您的 reduce() 在类型签名中只有 165 个字符。

此外，.reduce() 的参数通常以 lambda 表达式的形式提供，因此当此类表达式通常不包含或非常简单的业务逻辑，因此只使用一次。

_{例如，我是您出色的 jOOQ 库的用户，也是一个好奇的 Java 喜欢泛型谜题的开发人员，但我常常怀念 SQL 元组的简单性由于 Result<T> 中的类型参数以及它在处理记录类型的接口时产生的那种麻烦，当我不得不在自己的接口中放置通配符时——并不是说这是一个 jOOQ 错误}

Answer 2

遍历 lambda 开发的历史并找出做出此决定的 "THE" 原因是困难的 - 因此最终，人们将不得不等待其中一位开发人员回答这个问题。

一些提示可能如下：

流接口经历了多次迭代和重构。在Stream接口的最早版本之一中，已经有专门的reduce方法，而问题中最接近reduce方法的那个仍然被称为[=35= 】当年。这个已经收到一个 BinaryOperator 作为 combiner 参数。
有趣的是，很长一段时间以来，lambda 提案都包含一个专用接口 Combiner<T,U,R>。与直觉相反，这并没有用作 Stream#reduce 函数中的 combiner。相反，它被用作 reducer，这似乎就是现在所说的 accumulator。但是，Combiner 接口是 replaced with BiFunction in a later revision.
与此处问题最显着的相似之处是 thread about the Stream#flatMap signature at the mailing list，然后将其转换为关于流方法签名方差的一般问题。他们在某些地方修复了这些问题，例如

As Brian correct me:

<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper);

instead of:

<R> Stream<R> flatMap(Function<T, Stream<? extends R>> mapper);

但注意到在某些地方，这是不可能的：

T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);

and

Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);

Can't be fixed because they used 'BinaryOperator', But if 'BiFunction' is used then we have more flexibility

<U> U reduce(U identity, BiFunction<? super U, ? super T, ? extends U> accumulator, BinaryOperator<U> combiner)

Instead of:

<U> U reduce(U identity, BiFunction<U, ? super T, U> accumulator, BinaryOperator<U> combiner);

Same comment regarding 'BinaryOperator'

（本人强调）

我发现不将 BinaryOperator 替换为 BiFunction 的唯一理由最终在 response to this statement, in the same thread 中给出：

BinaryOperator will not be replaced by BiFunction even if, as you said, it introduce more flexibility, a BinaryOperator ask that the two parameters and the return type to be the same so it has conceptually more weight (the EG already votes on that).

也许有人可以挖掘出管理该决定的专家组投票的具体参考，但也许这句话已经充分回答了为什么会这样的问题...

在像 Stream.reduce() 这样的 API 中选择不变性的充分理由是什么？

What are good reasons for choosing invariance in an API like Stream.reduce()?

java

covariance

contravariance

java-stream

invariance