Java 二进制兼容性 - RFC 关于使用 invokevirtual 语义的协变返回类型的建议解决方案

Question

我正在尝试开发一个 API。作为此演变的一部分，我需要将方法的返回类型更改为子类（专门化），以便高级客户端能够访问新功能。 示例（忽略丑陋的：

public interface Entity {
  boolean a();
}

public interface Intf1 {
  Entity entity();
}

public interface Main {
  Intf1 intf();
}

我现在想要这样的 ExtendedEntity、Intf2 和 Main：

public interface ExtendedEntity extends Entity {
  boolean b();
}

public interface Intf2 extends Intf1 {
  ExtendedEntity entity();
}

public interface Main {
  Intf2 intf();
}

但是，由于方法返回类型是其签名的一部分，因此已使用先前版本的代码编译的客户端会显示链接错误（未找到方法 iirc）。

我想做的是向 Main 添加一个具有不同返回类型的方法。这两种方法（一种返回超类型，一种返回子类型）应映射到相同的实现方法（返回子类型）。注意 - 据我了解，这是 JVM 允许的，但 Java 规范不允许。

我的解决方案，它似乎可以工作，滥用（我没有其他词来形容）Java类系统来添加所需的接口。

public interface Main_Backward_Compatible {
  Intf1 intf();
}

public interface Main extends Main_Backward_Compatible{
  Intf2 intf();
}

现在旧客户端将有正确的方法返回到 invokevirtual 查找（因为具有正确返回类型的方法存在于类型层次结构中），并且实际起作用的实现将是返回子类型 Intf2 的实现。

这似乎有效。在我可以设计的所有测试中（除了反射 - 但我不关心这一点）它确实工作。
它总是有效吗？我的推理（关于 invokevirtual）正确吗？

另一个相关的问题 - 是否有工具可以检查“真正的”二进制兼容性？我发现的唯一的方法是单独查看每个方法，但没有考虑类型层次结构。

谢谢，
兰.

编辑 - 我尝试过并发现“不太好”的工具（不考虑类型层次结构）：

1. 清洁度0.6。
2. IntelliJ“APIComparator”插件。

Edit2 - 当然，我的客户被禁止为我的接口创建实现类（想想服务）。但是，如果您希望示例完整，请考虑抽象类（对于 Main）而不是接口。

Answer 1

这已经足够长了，我承认我没有仔细阅读所有内容，但看起来您可能实际上想在这里利用泛型。 如果您输入

Intf1

我认为您可以在引入专业化的同时保持二进制兼容性：

public interface Intf1<T extends Entity> {
  T entity(); //erasure is still Entity so binary compatibility
}

public interface Intf2 extends Intf1<ExtendedEntity> { //if even needed
}

public interface Main {
  Intf1<ExtendedEntity> intf(); //erasure is still Intf1, the raw type
}

编辑#1：在尝试保持二进制兼容性时有一些注意事项。 有关更多信息，请参阅泛型教程第 6 章和第 10 章。

编辑＃2：

您也可以将这个概念扩展到键入

Main

：

public interface Main<T, I extends Intf1<T>> {
    I intf(); //still has the same erasure as it used to, so binary compatible
}

旧客户端将能够像以前一样使用原始 Main 类型，无需重新编译，而新客户端将键入对 Main 的引用：

Main<ExtendedEntity, Intf2> myMain = Factory.getMeAMain();
Intf2 intf = myMain.intf();

Answer 2

我们最终不需要该解决方案，但在此之前证明它是有效的。

Answer 3

根本不改变现有的接口会更简单。无论如何，使用新界面的任何人都会编写新代码。

现有 Main.intf() 签名的实现可以返回 Intf2 的实例。

您可以选择提供一个不需要转换的新访问器：

public interface Main2 extends Main {
  Intf2 intf2();
}