C#高级编程之泛型三（协变与逆变）

为何引入协变、逆变

我们知道一个子类对象可以赋值给一个基类对象

Animal animal = new Animal();
Animal cat = new Cat();

那如果是用在泛型里面能行嘛？

List<Animal> animalsList = new List<Animal>();//pass
List<Animal> CatsList = new List<Cat>();//error

一组猫难道不是一组动物吗？错，是因为这里List<Animal> 与List<Cat>分别是不同的类（用ILSpy.exe 即可以看到），这两个类没有继承关系。

当然此处可以采用List<Animal> CatsList = new List<Cat>().Select(c=>(Animal)c).ToList();来实现。

泛型中的类型对应的都是强类型，泛型在使用的时候，存在不和谐的地方，正是由于这个原因，出现了协变和逆变。

协变的使用

IEnumerable<Animal> catList = new List<Cat>();//协变

此处将一组Cat赋值给一组动物，符合我们正常的理解，是协调的变化。

具体看IEnumerable接口，其公开了一个T类型返回值的接口方法，通过一个Out关键字指定该类型支持协变。具体如下：

    //
    // 摘要:
    //     公开枚举数，该枚举数支持在指定类型的集合上进行简单迭代。
    //
    // 类型参数:
    //   T:
    //     要枚举的对象的类型。
    [TypeDependencyAttribute("System.SZArrayHelper")]
    public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable
    {
        //
        // 摘要:
        //     返回一个循环访问集合的枚举器。
        //
        // 返回结果:
        //     用于循环访问集合的枚举数。
        IEnumerator<T> GetEnumerator();
    }

这里IEnumerable是只读的，List是可以改的。如果List<string>可以变成List<object>的话，

即List<string>=List<object>；

那我往=List<object>里面add一个int怎么办？这样就类型不安全了，所以此处IEnumerable只能是支持协变的。

逆变的使用

协变逆变的定义

定义一个泛型接口

interface IFoo<T>

{

    void Method1(T param);

    T Method2();

}

如果我们允许协变，从IFoo<TSub>到IFoo<TParent>转换，那么IFoo.Method1(TSub)就会变成IFoo.Method1(TParent)。

我们都知道TParent是不能安全转换成TSub的，所以Method1这个方法就会变得不安全。

同样，如果我们允许反变IFoo<TParent>到IFoo<TSub>，则TParent IFoo.Method2()方法就会变成TSub IFoo.Method2()，

原本返回的TParent引用未必能够转换成TSub的引用，Method2的调用将是不安全的[返回值变成了具体的子类，父类的引用没法复制转换为子类引用了，违反LSP]。

故通过加入Out,In关键字来保证在泛型接口和泛型委托中，这种安全的类型转换。

总结