跟着小老弟来学习Kotlin中的逆变和协变
/ 今日科技快讯 /
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/ 作者简介 /
本篇文章来自Zhujiang的投稿，带大家一起学习下Kotlin之泛型的逆变和协变的知识，相信会对大家有所帮助！同时也感谢作者贡献的精彩文章！
Zhujiang的博客地址：
https://juejin.im/user/3913917127985240
/ 前言 /
距离写上篇文章到现在已经一个多月了，时间确实隔得有点久。这一个多月发生了好多事情，从天津辞职到了北京，然后在新公司干了也快一个月了。。。扯远了扯远了。。。
/ 故事开始 /
周五的下午，小老弟儿把手里的活都干完了，闲来无事在网上溜达Kotlin相关的知识，还带着华子。
“好大哥，你写的那篇文章中的泛型那块讲到逆变和协变的时候就没写了，你给我讲讲呗，来，好大哥，来根华子！抽这个不咳嗽。”
“华子自己留着抽吧，我咳嗽不来了。逆变和协变是吗？正好我也准备写文章了，那就先给你讲一遍理理思路吧。”
“感谢好大哥！我在网上溜达的时候发现Kotlin中逆变和协变又有两个关键字：in和out，这是啥意思啊？”
“怎么说呢，Kotlin泛型中的逆变和协变感觉和Java泛型中的逆变协变一样啊！”
“啊？Java中也有逆变协变嘛。。。。”
/ Java中的逆变协变 /
“先带你看看Java中的逆变协变吧，Java会了Kotlin就很简单了。”来吧，先来点简单的，咱们慢慢来！
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void toWork() {
System.out.println("我是工人"+getName()+"，我要好好干活！！！");
}
}
新建一个Person类，写了两个属性，还有一个待实现的toWork()方法。
public class Worker1 extends Person {
public Worker1(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void toWork() {
System.out.println("我是1工人"+getName()+"，我要好好干活！！！");
}
}
Worker1继承自Person类，并重写了toWork()方法。
public class Worker2 extends Person {
public Worker2(String name, int age) {
super(name, age);
}
@Override
public void toWork() {
System.out.println("我是2工人"+getName()+"，我也要好好干活！！！");
}
}
Worker2没什么好说的，和Worker1一样，只是类名有点区别。
/ 协变 /
“现在说的都没问题吧？”
“好大哥，看你说的，这我还能不会嘛！您快继续吧。”
“好，现在问你一个问题，你看下面的代码会报错吗？”
List personArrayList = new ArrayList<>();
personArrayList.add(new Person("aaa",11));
personArrayList.add(new Worker1("bbb",12));
personArrayList.add(new Worker2("ccc",13));
“肯定不会啊，因为Worker1和Worker2都是Person的子类，所以这么写是可以的！”
“小老弟儿不错哈，那再看看下面的代码会报错嘛？”
public static void main(String[] args) {
List personArrayList = new ArrayList<>();
personArrayList.add(new Person("aaa",11));
personArrayList.add(new Worker1("bbb",12));
personArrayList.add(new Worker2("ccc",13));
List personArrayList1 = new ArrayList<>();
personArrayList1.add(new Worker1("ddd",14));
List personArrayList2 = new ArrayList<>();
personArrayList2.add(new Worker2("eee",15));
setWork(personArrayList);
setWork(personArrayList1);
setWork(personArrayList2);
}
public static void setWork(List studentList) {
for (Person o : studentList) {
if (o != null){
o.toWork();
}
}
}
"等会啊，代码有点多，我捋一捋。首先建一个Person的集合，然后放入刚才的数据，然后建一个Worker1和Worker2的集合，再调用setWork()方法，应该是没问题的吧？"
“嘿嘿，小老弟儿，这就有问题了，你看！”
"啊？这是为啥啊，Worker1和Worker2不是Person的子类嘛？"
“Worker1和Worker2是Person的子类，但是List和List并不是List的子类啊！”
“好大哥好大哥，快说说怎么解决吧。”
“这就要进入今天的主题了----协变！上面说过了List和List并不是List的子类，那么咱们需要做的就是让List和List变成List 的子类，做法很简单，只要加上 ? extends就可以了。”
public static void setWork(List studentList) {
for (Person o : studentList) {
if (o != null){
o.toWork();
}
}
}
“这么简单吗？”
“对，就这么简单，咱们运行下看看吧！”
我是工人aaa，我要好好干活！！！
我是1工人bbb，我要好好干活！！！
我是2工人ccc，我也要好好干活！！！
我是1工人ddd，我要好好干活！！！
我是2工人eee，我也要好好干活！！！
“哇！真的可以啊！那以后写泛型我就全部都写成协变的不得了！这样所有的子类就都可以这样用了！”
“千万别！这样做肯定是有限制的！协变的泛型只能获取但不能修改了，比如在List中就只能get而不能add了 ，用的时候一定要注意！”
“啊？我不信！”
“哎，你非不信的话咱们就来试试不得了！”
“啊！真的是啊！不对，你往里添加的是Worker1 ，但是泛型是Person！”
“刚刚不是说了嘛！这已经是协变了，是可以的。”
“好大哥，你改成Peoson再试试！”
“好好好，改，你看！”
“啊？为啥啊！好大哥，快说吧，别卖关子了！”
“哈哈哈，行。你想一下啊，咱们刚才把泛型改成了协变的，意思就是上界咱们定为了Person，但是咱们的类型写的是 ? 编译器并不知道咱们给它的具体类型是什么，只要是继承自Person的类就可以，所以get出的对象肯定是Person的子类型，根据多态的特性，所以能够直接赋值给Person，但是add就不可以了，咱们可能添加的是List或List，还有可能是List，所以编译器无法确定咱们添加的到底是什么类型就无法继续执行了，肯定就报错了！”
“奥，这样说我好像有点理解了。”
/ 逆变 /
“其实协变搞明白之后逆变就简单了，和协变是正好相反的！咱们再来看一个方法吧！你看看这个会报错嘛！”
List personArrayList = new ArrayList<>();
personArrayList.add(new Person("aaa",11));
personArrayList.add(new Worker1("bbb",12));
personArrayList.add(new Worker2("ccc",13));
List personArrayList1 = new ArrayList<>();
personArrayList1.add(new Worker1("ddd",14));
setWorker(personArrayList);
setWorker(personArrayList1);
public static void setWorker(List studentList) {
for (Object o : studentList) {
System.out.println("哈哈 "+o.toString());
}
}
“这个。。。应该会报错，方法接收的是List ，但是传的却有List ，而且 Woker1是Person的子类，而不是Person是Worker1的子类。”
“不错，小老弟儿变聪明了，哈哈哈。确实是不可以的，原因和你说的差不多，但是这种情况下咱们就可以使用逆变了。”
public static void setWorker(List studentList) {
for (Object o : studentList) {
System.out.println("哈哈 "+o.toString());
}
}
“好大哥，逆变是不是和协变一样也有限制？”
“没错，逆变和协变一样，类型也是 ？不过 ？extends 是上界通配符，而 ？super 是下界通配符，它的范围包括Worker1和它的父类。和协变相反，逆变中是可以add的，因为Worker1一定是这个未知类型的子类型，所以是可以add的。这里也没有get的限制，会变成Object ，因为在Java中所有类型都是Object的子类。”
“奥，逆变也不难嘛！”
/ Kotlin中的逆变协变 /
“小老弟，其实如果懂Java中的逆变和协变的话那么Kotlin的逆变和协变基本不用学了。。因为基本完全一样！你说不懂Kotlin的逆变和协变其实是不懂Java的逆变和协变。来看下Kotlin的逆变和协变吧！还是先来写几个类，和上面的一样，不过是使用Kotlin编写。”
open class Person(val name: String, val age: Int) {
open fun toWork() {
println("我是工人$name，我要好好干活！！！")
}
}
class Worker1(name: String, age: Int) : Person(name, age) {
override fun toWork() {
println("我是1工人$name，我要好好干活！！！")
}
}
class Worker2(name: String, age: Int) : Person(name, age) {
override fun toWork() {
println("我是2工人$name，我也要好好干活！！！")
}
}
Kotlin的协变 - out
“好大哥，说了半天了，in和out关键字到底怎么用你还没说呢！”
“别着急，你看看代码就懂了！”
fun main() {
val personArrayList: MutableList = ArrayList()
personArrayList.add(Person("aaa", 11))
personArrayList.add(Worker1("bbb", 12))
personArrayList.add(Worker2("ccc", 13))
val personArrayList1: MutableList = ArrayList()
personArrayList1.add(Worker1("ddd", 14))
val personArrayList2: MutableList = ArrayList()
personArrayList2.add(Worker2("eee", 15))
setWork(personArrayList)
setWork(personArrayList1)
setWork(personArrayList2)
}
fun setWork(studentList: List) {
for (o in studentList) {
o.toWork()
}
}
“啊，大哥，我好像明白了，这。。。。和Java的协变一样啊，只是关键字不同！”
“哈哈哈，所以说只要懂了Java其实Kotlin并不难！你再仔细看下setWork()这个方法有什么问题。”
“这个方法提醒咱们这里的out关键字可以省略掉！不对啊，那省略了就会报错啊！”
“哈哈哈，这其实就是Kotlin为咱们做的事，Kotlin中List是只读的，所以说肯定是安全的，所以官方在定义List接口的时候就直接定义成了协变的！”
Kotlin的逆变 - in
"好大哥，逆变我觉得我应该会了，我帮你改写下刚才Java逆变的方法吧！"
fun setWorker(studentList: MutableList) {
for (o in studentList) {
println("哈哈 " + o.toString())
}
}
“没错，就是这么简单！”
/ 总结 /
“好大哥，你说为什么会有逆变和协变呢？为什么不可以直接都能使用，非要搞这么复杂呢？”
“你知道泛型的类型擦除吗？”
“额。。。听说过。”
“因为Java的泛型类型在编译的时候会发生类型擦除，为了保证类型安全，所以才。。。。算了，之后再说吧，这个说起来有点多，下回好好给你讲！准备下班了小老弟，明天放假，准备干啥去啊？”
“当然是出去玩啊！”
“疫情期间，尽量少出门吧。下班了，走了。”
如果本文对你有帮助，请别忘记三连啊。如果本文有描述不恰当或错误的地方，请提出来，感激不尽。就这样，下回见。
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