scala 类型问题：SoftReference、ReferenceQueues、SoftHashMap

Question

编辑 到目前为止，大多数答案都集中在我错误地扩展了 Map 的事实。我已在示例代码中更正了这一点，但类型问题仍然存在，问题仍然存在。

我正在尝试在 Scala 中实现 SoftHashMap，但遇到了类型不匹配的 问题错误：

inferred type arguments [K,V] do not conform to class SoftValue's type parameter bounds [K,+V <: AnyRef]
val sv = new SoftValue(kv._1, kv._2, queue)

我知道我过度限制了类型，但我不知道如何修复它。

import scala.collection.mutable.{Map, HashMap}    
import scala.ref._

class SoftValue[K, +V <: AnyRef](val key:K, value:V, queue:ReferenceQueue[V]) extends SoftReference(value, queue)

class SoftMap[K, V] extends Map[K, V]
{
  private val map = new HashMap[K, SoftValue[K, V]]

  private val queue = new ReferenceQueue[V]

  override def +=(kv: (K, V)):this.type =
  {
    val sv = new SoftValue(kv._1, kv._2, queue)
    map(kv._1) = sv
    this
  }
}

Answer 1

这样就可以编译了。 （编辑：我最初添加了val value，但这创建了一个强引用）。不确定您要如何处理迭代器...

import scala.collection.mutable.{Map, HashMap}    
import scala.ref._

class SoftValue[K, +V <: AnyRef](val key:K, value:V, 
  queue:ReferenceQueue[V]) extends SoftReference(value, queue)

class SoftMap[K, V <: AnyRef] extends Map[K, V] {
  private val map = new HashMap[K, SoftValue[K, V]]
  private val queue = new ReferenceQueue[V]

  def +=(kv: (K, V)): this.type = {
    val sv = new SoftValue(kv._1, kv._2, queue)
    map(kv._1) = sv
    this
  }

  def -=(k: K): this.type = { map -= k; this }
  def get(k: K) = map.get(k).flatMap(_.get)
  def iterator: Iterator[(K,V)] = error("todo")
}

定义 SoftMap 时缺少 V <: AnyRef，因此 V 可以用作 SoftValue 构造函数的参数。

Answer 2

正如 Sam 指出的，第一个问题是您正在扩展 scala.collection.immutable.Map ，您通过别名 scala.Map 访问它。

其次，您已将 V 声明为协变类型参数。这意味着 SoftMap[String, Dog] 是 SoftMap[String, Any] 的子类型。在类定义中的逆变位置引用协变类型参数是无效的。

trait Contra[+A] {
    def a: A    // method return type is a covariant position, okay
    def m(a: A) // method parameter is a contravariant position, error
    def n[AA >: A](a: AA) // upper bound of a type param is in covariant position, okay
}

类型安全的可变集合需要在同变和逆变位置引用元素类型：分别检索元素和添加元素。因此，它们必须将类型参数声明为不变的。

collection.mutable.Map 的定义表明了这一点：

trait Map[A, B] 
  extends Iterable[(A, B)]
     with scala.collection.Map[A, B] 
     with MapLike[A, B, Map[A, B]]

如果你扩展它，你会被告知：

scala> trait SoftMap[K, +V] extends collection.mutable.Map[K, V]
<console>:25: error: covariant type V occurs in invariant position in type [K,+V]java.lang.Object with scala.collection.mutable.Map[K,V] of trait SoftMap
       trait SoftMap[K, +V] extends collection.mutable.Map[K, V]
             ^

另一方面：

scala> trait SoftMap[K, V] extends collection.mutable.Map[K, V]
defined trait SoftMap

Sam 也指出的最后一个问题是方法 + 不 做你想做的事情，至少从 Scala 2.8 开始。您应该实现 方法+=。

Answer 3

如果 SoftMap 是可变的，那么您无法使用其值类型 V 的超类型 V1 来更新它。如果可能的话，旧映射将绑定到值为 V1 类型的键值对，并且旧映射的类型为 V。在旧映射中查找新绑定时，这会导致类型错误。

可变映射通过复制映射来实现+，不可变映射具有更高效的+。另一方面，可变映射具有 += ，它会修改现有映射并且效率更高。 += 的参数是一个键和一个值，其中值不是映射值类型的超类型。

在这种情况下，解决方案是复制地图。

编辑：

更改上述问题后收到的错误消息是由于软映射的类型参数 V 可以是任何类型，而类型 V SoftValue 的 code> 必须是 AnyRef 的子类型（不能是 Int 或 Float，即是 AnyVal 的子类型）。因此，您无法从 SoftMap 创建类型为 V 的 SoftValue，因为有人可能会通过以下方式实例化 SoftMap：将 V 设置为 Int。