Kotlin 中的协变和逆变泛型：类型安全性与通用性

2023-09-05 21:07:56

在 Kotlin 中，泛型是一项强大的特性，它允许您创建可与不同类型一起使用的类和方法。泛型通常通过使用尖括号和类型参数来定义，例如：

class GenericClass<T> {
    fun genericMethod(t: T) {
        // do something with t
    }
}

该类可以与任何类型一起使用，例如：

val stringList: GenericClass<String> = GenericClass<String>()
stringList.genericMethod("Hello, world!")

val integerList: GenericClass<Int> = GenericClass<Int>()
integerList.genericMethod(42)

协变泛型

协变泛型允许您将子类型的实例传递给需要父类型实例的方法或类。例如，以下代码是允许的：

class Parent {
    fun parentMethod() {
        // do something
    }
}

class Child : Parent() {
    fun childMethod() {
        // do something else
    }
}

fun main() {
    val parentList: List<Parent> = listOf(Parent(), Child())
    for (parent in parentList) {
        parent.parentMethod() // OK
        // parent.childMethod() // Error: Child method not available in Parent reference
    }
}

在上面的示例中，parentList是一个包含 Parent 和 Child 实例的列表。我们可以在 parentList 上调用 parentMethod() 方法，因为 Child 是 Parent 的子类。但是，我们不能调用 childMethod() 方法，因为 Parent 的引用没有 childMethod() 方法。

逆变泛型

逆变泛型允许您从返回父类型实例的方法或类中接收子类型的实例。例如，以下代码是允许的：

class Parent {
    fun parentMethod(): Parent {
        // do something
        return this
    }
}

class Child : Parent() {
    override fun parentMethod(): Child {
        // do something else
        return this
    }

    fun childMethod() {
        // do something else
    }
}

fun main() {
    val child: Child = Child()
    val parent: Parent = child.parentMethod() // OK
    parent.parentMethod() // OK
    // parent.childMethod() // Error: Child method not available in Parent reference
}

在上面的示例中，child.parentMethod() 返回一个 Child 实例，但我们将其赋给了一个 Parent 变量。这是允许的，因为 Child 是 Parent 的子类。我们可以在 parent 上调用 parentMethod() 方法，因为它是 Parent 的方法。但是，我们不能调用 childMethod() 方法，因为 Parent 的引用没有 childMethod() 方法。