Java Lambda 类型推断详解：filter() 方法与 Predicate＜? super T＞

一、问题核心解析

1. 代码示例分析

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream()
        .filter(string -> !string.isEmpty()) 
        .collect(Collectors.toList());

2. Lambda 表达式为什么能传入

• 函数式接口本质：Lambda 表达式是函数式接口的实例化简写

• Predicate<T> 是函数式接口，只有一个抽象方法：

  @FunctionalInterface
  public interface Predicate<T> {
      boolean test(T t); // 唯一的抽象方法
      // 其他默认方法...
  }

• Lambda 表达式 string -> !string.isEmpty() 等价于：

  new Predicate<String>() {
      @Override
      public boolean test(String string) {
          return !string.isEmpty();
      }
  }

3. <? super T> 的含义

• 下界通配符：表示接受 T 或 T 的父类型

• 在 filter(Predicate<? super T> predicate) 中：

  • T 是流元素的类型（本例中是 String）

  • ? super T 表示可以接受处理 String 或其父类（如 Object, CharSequence）的 Predicate

二、类型推断全流程

1. 类型推断步骤

2. 详细推断过程

步骤 1：流类型确定

strings.stream() // 返回 Stream<String>

• 编译器从 strings 的类型 List<String> 推断出 stream() 返回 Stream<String>

• 此时 T = String

步骤 2：filter 方法签名匹配

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
// 代入 T=String → 
Stream<String> filter(Predicate<? super String> predicate);

步骤 3：Lambda 表达式类型解析

.filter(string -> !string.isEmpty())

• 目标类型：Predicate<? super String>

• 参数类型推断：

  • 根据目标类型，string 必须是 String 或其父类

  • Lambda 体中使用 string.isEmpty() 方法

  • isEmpty() 是 String 类的方法（在 CharSequence 中不存在）

  • 因此编译器推断 string 必须是 String 类型

步骤 4：返回值类型推断

• Lambda 体 !string.isEmpty() 返回 boolean

• 匹配 Predicate.test() 要求的 boolean 返回类型

步骤 5：完整匹配验证

// 等效实现
Predicate<String> p = (String s) -> {
    return !s.isEmpty();
};
filter(p); // 符合 Predicate<? super String>

三、<? super T> 的设计意义

1. 提高 API 灵活性

// 通用谓词：处理任何对象
Predicate<Object> nonNull = obj -> obj != null;

// 可用于不同类型的流
List<String> strings = ...;
strings.stream().filter(nonNull); // 允许：Object 是 String 的父类

List<Integer> numbers = ...;
numbers.stream().filter(nonNull); // 允许：Object 是 Integer 的父类