三、泛型型变：协变、逆变与不变
3.1 协变
3.1.1 基本定义
????????如果在定义的泛型类、接口和泛型方法的泛型参数前面加上 out 关键词，说明这个泛型类、接口和泛型方法是协变。
????????也就是说，A 是 B 的子类，那么 List<A> 也是?List<B> 的子类。
class Demo {
interface Producer<out T> { // 在泛型类型形参前面指定 out 修饰符
val something: T
fun produce(): T
}
} |
????????那么，协变如何解决类型不安全的问题？——只能读，不能写；只能作为方法返回值或修饰只读权限的属性，不能作为方法参数类型或可变权限的属性。
3.1.2 关键内容
- out；
- 生产者；
- 只能读，不能写；
- 对应 Java 中?Collection<? extends Object>
- 只能作为方法返回值或修饰只读权限的属性，不能作为方法参数类型；
????????注：Kotlin 中的 List 并不是 Java 中的 List，因为 Kotlin 中的 List 是个只读的 List，不具备修改集合中元素的操作方法。Java 中的 List 实际上相当于 Kotlin 中的 MutableList，它具有各种读和写的操作方法。
3.2 逆变
3.2.1 基本定义
????????如果在定义的泛型类、接口和泛型方法的泛型参数前面加上 in 关键词，说明这个泛型类、接口和泛型方法是逆变。
????????也就是说，A 是 B 的子类，那么 List<B> 反过来是?List<A> 的子类。
class Demo {
interface Consumer<in T> { // 在泛型类型形参前面指定 in 修饰符
fun consume(value: T)
}
} |
????????那么，逆变如何解决类型不安全的问题？——只能写，不能读；只能作为方法的形参类型或修饰可变权限的属性。
3.2.2 关键内容
- in；
- 消费者；
- 只能写，不能读；
- 对应 Java 中 List<? super String>
- 只能作为方法的形参类型或修饰可变权限的属性；
3.2.3 加深理解的Demo参考如下：
正常情况下：
class Demo {
private val doubleList = mutableListOf(2.0, 3.0)
private val intList = mutableListOf(2, 3)
private val doubleComparable = Comparator<Double> { d1, d2 -> // 一个 Double 类型比较器
d1.compareTo(d2)
}
private val intComparable = Comparator<Int> { i1, i2 -> // 一个 Int 类型比较器
i1.compareTo(i2)
}
fun test() {
doubleList.sortWith(doubleComparable)
intList.sortWith(intComparable)
}
} |
使用逆变后：
class Demo {
private val doubleList = mutableListOf(2.0, 3.0)
private val intList = mutableListOf(2, 3)
private val numberComparable = Comparator<Number> { n1, n2 -> // 一个 Number 父类型比较器
n1.toDouble().compareTo(n2.toDouble())
}
fun test() {
doubleList.sortWith(numberComparable)
intList.sortWith(numberComparable)
}
} |
3.3 不变
????????除去协变和逆变就是不变了，它就是我们常用的普通泛型，它既没有 in 关键字修饰，也没有 out 关键字修饰。
class Demo {
interface MutableList<E> { // 没有 in 和 out 修饰
fun add(element: E) // E可以作为函数形参类型处于逆变点，输入消费 E
fun subList(fromIndex: Int, toIndex: Int): MutableList<E> // E又可以作为函数返回值类型处于协变点，生产输出 E
}
} |
3.4 生产者、消费者的概念
????????Joshua Bloch 称那些你只能从中读取的对象为生产者，并称那些你只能写入的对象为消费者。他建议：“为了灵活性最大化，在表示生产者或消费者的输入参数上使用通配符类型”，并提出了以下助记符：
????????PECS 代表生产者-Extends、消费者-Super（Producer-Extends, Consumer-Super）。
注意：如果你使用一个生产者对象，如?List<? extends Foo>，在该对象上不允许调用?add()?或?set()。但这并不意味着该对象是不可变的：例如，没有什么阻止你调用?clear()从列表中删除所有元素，因为?clear()?根本无需任何参数。通配符（或其他类型的型变）保证的唯一的事情是类型安全。不可变性完全是另一回事。
3.5 Kotlin与Java的型变比较
| 不变 | 协变 | 逆变 |
|---|
| kotlin | 实现方式：<T>，可读可写 | 实现方式：<out T>，只能读不能写，生产者 | 实现方式：<in T>，只能写不能读，消费者 | | Java | 实现方式：<T>，可读可写 | 实现方式：<? extends T>，只能读不能写，生产者 | 实现方式：<? super T>，只能写不能读，消费者 |
自创顺口溜：
泛型本是不变，Kotlin让它型变；
协变加逆变，就是没有裂变。
|