Kotlin泛型的高级特性（六）

泛型的高级特性
1、泛型实化
2、泛型协变
3、泛型逆变

泛型实化

　　在Java中（JDK1.5之后），泛型功能是通过泛型擦除来实现的。什么意思呢？ 就是在对泛型的约束只是在编译阶段，运行的时候的JVM是识别不出来在代码中指定的类型的。 比如说List，编译阶段限制了就是String，但在运行的时候JVM并不知道它本身只打算包含 “哪种类型”，只能识别它是个List。
　　Kotlin也是这样，然而不同的是Kotlin提供了内联函数的概念。内联函数的意思就是，在编译的时候自动将内联函数修饰的代码替换到调用它的地方，这样的话就不会有泛型擦除了，因为代码在编译之后会使用实际的类型来替换内联函数中泛型声明。举个例子说明：

fun getO() {
    getSome()
}

inline fun  getSome() {
    //dosomething with T 
}

上面的调用，经过实际替换是：
fun getO() {
     //dosomething with String
}

可以看出来O调用了一个带有泛型的内联函数，O调用了getSome。在代码编译后，O函数中的代码将可以获得泛型的实际类型，也就是注释里写的。这意味着在Kotlin中泛型是可以得到实化的。基于上述，我们可以思考一下如何获取对应的实化类型，举例：

fun getO() {
    val type1 = getenericType()
    val type2 = getenericType()
    println("result:$type1")
    println("result:$type2")
}

inline fun  getenericType() = T::class.java

log->
result:class java.lang.String
result:class java.lang.Integer

可以看到讲泛型类型定义String，就能获取到String的类型，这就是泛型的实化。
reified这个函数，是我在这样写了之后，编译必须要加的，否则不通过。我又查阅了一些资料，  由此得到结论，获取泛型的实化必须被`reified和inline `同时修饰。

结论
泛型的实化的前置条件 ： 必须被`reified和inline `同时修饰。

既然如此我自然想在项目中应用，举例：

inline fun  startActivity(context: Context?) {
    val intent = Intent(context, T::class.java)
    context?.startActivity(intent)
}

inline fun  startActivity(context: Context?, block: Intent.() -> Unit) {
    val intent = Intent(context, T::class.java)
    intent.block()
    context?.startActivity(intent)
}

override fun onClick(v: View?) {
        when (v) {
            llOfflineMap -> {
                startActivity(activity)
            }
            llAboutUs -> {
                startActivity(activity) {
                    putExtra("name", "name")
                    putExtra("name2", "name2")
                }
            }
        }
    }

 

泛型协变

　　假设某个方法接收的是Persion类型，但是你传入的是个Student类型。在Java中是不允许这么做，因为Student类型不能成为Persion类型，否则可能存在类型转换的安全隐患。说白了，程序会报 ：类转换异常的错误。
　　而在Kotlin中，假设MyClass的泛型类，其中A是B的子类型，同时MyClass是MyClass的子类型，那么我们就可以称MyClass在T这个泛型上是“协变”的。
　　如果一个泛型类在其泛型类型的数据上是只读的话，那么它是没有类型转换安全隐患的，而要实现这一点，则需要让MyClass类中所有的方法都不能接收T类型的参数，换句话说就是。T只能出现在out位置上，而不能出现在in位置上。举例代码：

open class Persion(val name: String, val age: String)
class Student(val sname: String, val sage: String) : Persion(sname, sage)

student是Persion的子类。

class SimpleData(val aa: T?) {
    fun getData(): T? {
        return aa
    }
}

SimpleData的泛型out T是只读，而参数aa是传入的T，不对其具有修改。那么：

fun main() {
    val student = Student("name", "age")
    val simpleData = SimpleData(student)
    handleSimpleData(simpleData)
    val data = simpleData.getData()
    println("type:$data")
}

fun handleSimpleData(data: SimpleData) {
    //这里获取的是一个Persion类型，
    //但是因为Persion是Student的父类，向上转型是完全安全的。
    //如果某个方法接收的是List类型，而传入的是List类型，在Java中是不允许这么做的。
    val data1 = data.getData()
    println("type:$data1")
}

这就是泛型的协变。其实Kotlin已经默认给许多内置的API加上了协变声明。其实就包括了各种集合。Kotlin中的List本身就是只读的，如果你想要修改的话，需要使用MutableList才行！！！也就意味着它天然就是可以协变的。
List部份源码：

public interface List : Collection {
    // Query Operations

    override val size: Int
    override fun isEmpty(): Boolean
    override fun contains(element: @UnsafeVariance E): Boolean
    override fun iterator(): Iterator

    // Bulk Operations
    override fun containsAll(elements: Collection<@UnsafeVariance E>): Boolean
}

可以看到List具有协变。
contains这个参数，可以看到E出现在了in位置上，实际contains只是为了判断当前集合中是否包含从参数中传入的这个元素，不会修改当前集合中的内容，因此这种操作实质上又是安全的。 但编译器不支持，为了让编译器通过加了@UnsafeVariance 注解。也就是说你想让它在in上，加@UnsafeVariance 注解编译器就不管，但这滥用这种功能导致的类型转换异常，要自己承担咯~ 

结论：
1、协变必须满足 接收参数与传入参数之间是父子关系。
2、协变的T必须是out位，如果想在in加@UnsafeVariance，但这种也是不涉及修改内容的。

 

泛型逆变

　　依据刚才的协变来说，直观的角度就是 ，MyClass是MyClass的子类型。逆变就是将此处返过来。假设MyClass的泛型类，其中A是B的子类型，同时MyClass是MyClass的子类型，那么我们就可以称MyClass在T这个泛型上是“协变”的。
 　　那么已知A是B的子类型，怎么让MyClass过来成为MyClass的子类型呢。举例如下：

open class Persion(val name: String, val age: String)
class Student(val sname: String, val sage: String) : Persion(sname, sage)
class Teacher(val tname: String, val tage: String) : Persion(tname, tage)

定义AB类型

interface TransForms {
    fun transForms(t: T): String
}

fun main() {
    val oo = (object : TransForms {
        override fun transForms(t: Persion): String {
            return "value: ${t.name}" + "${t.age}"
        }
    })
    setValue(oo)
}

fun setValue(trans: TransForms) {
    val student = Student("zhangsan", "12")
    trans.transForms(student)
}

从代码的角度来说，Student是Persion的子类。而逆变就在接口里：in
在泛型T声明上加了个in，意味着T现在只能出现在in的位置上，而不能出现在out的位置上。逆变的用法大概就这样了。

让我们继续深入，为什么逆变的时候泛型T不能出现在out上呢？我们假设它可以。

interface TransForms {
    fun transForms(name: String, age: String): @UnsafeVariance T
}

为了让编译通过，@UnsafeVariance修饰。

fun main() {
    val oo = (object : TransForms {
        override fun transForms(name: String, age: String): Persion {
            return Teacher(name, age)
        }

    })
    setValue(oo)
}

fun setValue(trans: TransForms) {
    //想要student的返回值
    val transForms = trans.transForms("zhangsan", "12")
}

上述代码就是典型的违反逆变规则而造成类型转换异常的例子。
在setValue方法中，我们期望得到的是一个Student的对象的返回，然而实际上
transForms方法返回的是一个Teacher对象。因此这里会造成类型转换异常的错误。

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.hdsx.guangxihighway.Teacher cannot be cast to com.hdsx.guangxihighway.Student
    at com.hdsx.guangxihighway.TestKt.setValue(Test.kt:20)
    at com.hdsx.guangxihighway.TestKt.main(Test.kt:15)
    at com.hdsx.guangxihighway.TestKt.main(Test.kt)

也就是说Kotlin在提供协变和逆变的时候，就已经把各种潜在的类转换安全隐患考虑进去了，只要严格按照其语法规则。就不会存在类型转换异常的情况。虽然@UnsafeVariance可以打破，但是也承担着额外的风险。

逆变的典型例子：

public interface Comparable {
    /**
     * Compares this object with the specified object for order. Returns zero if this object is equal
     * to the specified [other] object, a negative number if it's less than [other], or a positive number
     * if it's greater than [other].
     */
    public operator fun compareTo(other: T): Int
}

为什么这个泛型上是逆变的呢，因为compareTo方法用于实现具体的比较逻辑。如果我们使用Comparable实现了让两个Person对象比较大小的逻辑。那么用这段逻辑去比较两个Student对象的大小也一定是成立的。因此让Comparable成为Comparable的子类型合情合理。

这就是逆变。