Java 中如何推断泛型类型？

Question

Function.identity()return是一个函数，Function<T, T>总是return它的输入参数（即恒等函数） .

但是作为一个静态方法，当它甚至不接受任何输入时，它如何知道 return 的哪个具体参数代替类型参数 T？

我的思维过程图解：

Map idToPerson = people.collect( Collectors.toMap( (person -> person.getID() , Function.identity() ) );

问题：那么尽管没有输入，编译器如何确定 Function.identity() 应该 return Function<element of 'people' stream, element of 'people' stream> 流？

根据 OpenJDK，实现类似于：

static <T> Function<T, T> identity()                                                                                                                          
{ 
    return t -> t;    
}

试图缩小我的问题范围：
Function.identity() 如何知道 t -> t 中的具体数据类型 t（顺便说一句，这是 lambda Function<T, T>）是什么？

Answer 1

Java类型推理算法基于约束公式对推理变量的解析。在 Chapter 18 of the Java Language Specification 中有详细描述。有点牵强。

非正式地，对于上面的例子，推理大致如下：

我们调用了 Function.<T>identity()。因为大多数类型参数被命名为 T，并且与 JLS 一致，所以我将使用希腊字母来表示推理变量。所以在这个初始表达式中 T :: α。我们对 α 有什么限制？

好吧 identity() return 一个 Function<α,α> 的实例用作 toMap 的参数。

static <T,K,U> Collector<T,?,Map<K,U>>  toMap(Function<? super T,? extends K> keyMapper, 
   Function<? super T,? extends U> valueMapper)

所以现在我们有了约束 {α :> T, α <: K}（其中 :> 表示超类型，反之亦然）。这现在需要我们在这个表达式中推断 T 和 K，我们将它们称为 β 和 γ，所以：{α :> β, α <: γ}。为了避免陷入细节的泥潭，让我们只研究 β。

toMap 然后 return 收集器作为 Stream.collect 的参数，这为我们提供了另一个约束源：

collect(Collector<? super T,A,R> collector)

所以现在我们知道 {β :> T}。但是这里T也需要推断，所以就成了推断变量，我们有{β :> δ}.

这是它开始展开的地方，因为方法collect的类型参数T引用了Stream<T>中的参数T。所以假设流被定义为 Stream<Person>，现在我们有 {δ=Person} 并且我们可以减少如下：

{β :> δ} => {β :> Person}（β 是 Person 的超类型）；
{α :> β} => {α :> (β :> Person)} => {α :> Person)}（α 是 Person 的超类型）；

所以通过推理我们得出Function.identity的类型变量需要是Person或者Person的超类型。 α <: γ 的类似过程将产生 {α <: Person}（如果指定了 return 类型）。所以我们有两个约束：

α 需要是 Person 或 Person 的超类型；
α 需要是 Person 或 Person 的子类型；

显然，唯一满足所有这些约束的类型是 Person。

Java 中如何推断泛型类型？

How do generic types get inferred in Java?

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