从底层实现剖析Kotlin协变与逆变的原理
继续还是探究协变与逆变,在正式开始之前,先来对Kotlin和Java的协变与逆变进行一个对比:
1、Kotlin是声明处协变;而在Java中是在使用处协变:
如何理解,我们先来回顾一下在Java使用协变的写法:
很显然是在我们使用的时候进行协变的,而在Kotlin中:
2、Kotlin中的out关键字叫做variance annotation,因为它是在类型参数声明处所指定的,因此我们称之为声明处协变(declaration-site variance);而对Java来说则是使用处协变(use-site variance),其中类型通配符使得类型协变成为可能。
另外需要注意:对于Java的这个泛型声明不要跟协变搞混了,如下:
它跟Java的使用处协变是完全不同的概念,使用协变一定是<? extends xxxx>。
好,接一来再来以一个完整的例子进一步巩固Kotlin的协变、逆变、不变的知识点,如下:
接下来定义逆变:
接下来还有一种不变情况,也就是该泛型会被作为参数的输入和输出类型,如下:
其中咱们如果对这个不变进行调整,就能真切感爱到协变与逆变的使用场景了:
如果是声明成协变,则只能读,如果声明成逆变,则只能写。
好,继续,接下来再定义三个类:
接下来则定义协变类:
package com.kotlin.test2 /**
* 如果泛型类只是将泛型类型作为其方法的输出类型,那么我们就可以使用out
*
* produce = output = out
*/
interface Producer<out T> { fun produce(): T } /**
* 如果泛型类只是将泛型类型作为其方法的输入类型,那么我们就可以使用in
*
* consumer = intput = in
*/
interface Consumer<in T> { fun consumer(item: T) } /**
* 如果泛型类同时将泛型类型作为其方法的输入类型与输出类型,那么我们就不能使用out与in来修饰泛型
*/
interface ProducerConsumer<T> {
fun produce(): T fun consumer(item: T)
} open class Fruit open class Apple: Fruit() class ApplePear: Apple() class FruitProducer: Producer<Fruit> {
override fun produce(): Fruit {
println("Produce Fruit") return Fruit()
} } class AppleProducer: Producer<Apple> {
override fun produce(): Apple {
println("Produce Apple") return Apple()
} } class ApplePearProducer: Producer<ApplePear> {
override fun produce(): ApplePear {
println("Produce ApplePear") return ApplePear()
} }
下面来使用一下:
下面来理解一下标红的代码,每一句比较好理解,因为是Fruit类型:
接下来解决第二句,第二句理解了,第三句也就理解了,它返回的类型是Apple:
我们可以调用一下producer2.produce()方法,看一下返回值:
本来返回的是Fruit类型,而我们在里面返回的真正类型是Apple类型:
根据多态,这种返回肯定是没任何问题。 如果我们修改成这样就不行了:
接下来再来使用逆变:
package com.kotlin.test2 /**
* 如果泛型类只是将泛型类型作为其方法的输出类型,那么我们就可以使用out
*
* produce = output = out
*/
interface Producer<out T> { fun produce(): T } /**
* 如果泛型类只是将泛型类型作为其方法的输入类型,那么我们就可以使用in
*
* consumer = intput = in
*/
interface Consumer<in T> { fun consume(item: T) } /**
* 如果泛型类同时将泛型类型作为其方法的输入类型与输出类型,那么我们就不能使用out与in来修饰泛型
*/
interface ProducerConsumer<T> {
fun produce(): T fun consume(item: T)
} open class Fruit open class Apple: Fruit() class ApplePear: Apple() class FruitProducer: Producer<Fruit> {
override fun produce(): Fruit {
println("Produce Fruit") return Fruit()
} } class AppleProducer: Producer<Apple> {
override fun produce(): Apple {
println("Produce Apple") return Apple()
} } class ApplePearProducer: Producer<ApplePear> {
override fun produce(): ApplePear {
println("Produce ApplePear") return ApplePear()
} } fun main(args: Array<String>) {
//对于"out"泛型来说,我们可以将子类型对象赋给父类型引用
var producer1: Producer<Fruit> = FruitProducer()
var producer2: Producer<Fruit> = AppleProducer()
var producer3: Producer<Fruit> = ApplePearProducer()
} class Human: Consumer<Fruit> {
override fun consume(item: Fruit) {
println("Consume Fruit")
} } class Man: Consumer<Apple> {
override fun consume(item: Apple) {
println("Consume Apple")
} } class Boy: Consumer<ApplePear> {
override fun consume(item: ApplePear) {
println("Consume ApplePear")
} }
接下来则来使用一下:
好,接下来理解一下:
当我们调用consumer1.consume()方法时,本应该是要传ApplePear类型:
但是真实需要的类型是Fruit类型,如下:
这不还是多态的应用么,一个子类对象赋值给父类对象嘛,所以,协变和逆变的根源其实就是多态在起着关键作用。所以至此咱们对于协变与逆变的了解又更加深入了,这个概念是非常之重要的,了解透了之后对于学习像scala这样的语言关于这些概念就很轻松了。
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