协变与逆变：程序员的必备知识

2023-09-25 04:40:49

协变

协变是一种类型转换，允许子类的对象可以赋值给父类的引用。例如，假设我们有一个父类Animal和一个子类Dog。如果Animal类有一个方法eat()，那么Dog类也可以有这个方法。在这种情况下，我们可以将Dog类的对象赋值给Animal类的引用，并且仍然可以调用eat()方法。

class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("Animal is eating.");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("Dog is eating.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog();
        animal.eat(); // prints "Dog is eating."
    }
}

在上面的示例中，我们首先创建了一个Animal类的对象，然后将其赋值给一个Animal类的引用。接下来，我们调用eat()方法，它打印出"Dog is eating."。这是因为Dog类是Animal类的子类，并且它重写了eat()方法。因此，当我们调用eat()方法时，它实际上调用的是Dog类中的eat()方法。

协变是一种非常有用的特性，因为它允许我们编写更灵活的代码。例如，我们可以创建一个List<Animal>，然后将Dog类的对象添加到这个列表中。这样，我们就可以使用List<Animal>来存储任何类型的动物，而不必担心类型安全问题。

逆变

逆变是一种类型转换，允许父类的对象可以赋值给子类的引用。例如，假设我们有一个父类Animal和一个子类Dog。如果Animal类有一个方法speak()，那么Dog类也可以有这个方法。在这种情况下，我们可以将Animal类的对象赋值给Dog类的引用，并且仍然可以调用speak()方法。

class Animal {
    public void speak() {
        System.out.println("Animal is speaking.");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("Dog is speaking.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = (Dog) new Animal();
        dog.speak(); // prints "Animal is speaking."
    }
}

在上面的示例中，我们首先创建了一个Animal类的对象，然后将其赋值给一个Dog类的引用。接下来，我们调用speak()方法，它打印出"Animal is speaking."。这是因为Animal类是Dog类的父类，并且它实现了speak()方法。因此，当我们调用speak()方法时，它实际上调用的是Animal类中的speak()方法。

逆变也是一种非常有用的特性，因为它允许我们编写更灵活的代码。例如，我们可以创建一个List<Dog>，然后将Animal类的对象添加到这个列表中。这样，我们就可以使用List<Dog>来存储任何类型的动物，而不必担心类型安全问题。

协变与逆变的比较

协变和逆变都是非常有用的特性，但它们也有各自的优缺点。协变的优点是它可以使代码更加灵活，并且可以减少类型转换的需要。协变的缺点是它可能会导致类型安全问题，因为子类的对象可以被赋值给父类的引用。逆变的优点是它可以使代码更加灵活，并且可以减少类型转换的需要。逆变的缺点是它可能会导致类型安全问题，因为父类的对象可以被赋值给子类的引用。