协变与逆变

浅谈协变与逆变

首先，协变和逆变统称为变体，这个概念是在.Net4中引入。开始介绍概念前，我谈下个人的见解。在oop思想中有一个重要的概念，里氏转换。我个人认为对于类实例的对象之间的转换，可以用里氏转换。如果对于接口之间的转换，那么应该叫做“接口中的里氏转换”，即协变与逆变。（不清楚什么是里氏转换的可以看我博客园中里氏转换这篇文章）。

协变：指能够使用与原始指定的派生类型相比，派生程度更大的类型。

逆变：是指能够使用派生程度更小的类型。

这个是官方给出的概念，给人感觉似懂非懂，没关系，继续往下看，可能对你有很大的帮助。

不管协变还是逆变，要使用它们，存在两个条件：1 有一个接口，其泛型类型参数为协变参数或者逆变参数（协变参数指,类型T之前用关键字 out来修饰；逆变参数指,类型T之前用关键字 in 来修饰）(或者委托)。2 类型T存在子类和父类的关系

谈一下协变：

举个例子：首先定义一个接口IBarkable，泛型类型参数为协变参数，接着定义一个父类Animal与子类Dog,并且子类实现接口IBarkable,接下来看代码。

namespace _20180623_逆变与协变
{ 
   //定义父类
   public class Animal
    {       
    }  
}


namespace _20180623_逆变与协变
{
    //定义子类
    public class Dog : Animal,Ibarkable<Dog>
    {
               
    }
    /// <summary>
    /// 接口，泛型参数为协变参数，因为类型T前加了 out关键字
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">参数类型</typeparam>
    public interface Ibarkable<out T>
    {
        
    }
    
}

   

namespace _20180623_逆变与协变
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {            
            Dog dog = new Dog();//实例化子类对象
            Ibarkable<Dog> Idog = dog;//将对象赋值给变量Idog
            Temp.Test(Idog);//将变量Idog作为参数进行传递
            Console.ReadKey();
        }
        
    }
    public static class Temp
    {               
        public static void Test(Ibarkable<Animal> animal)
        {
            Console.WriteLine("参数传递成功");
        }        
    }
    
}

 注意：接口IBarkable<out T>中的T类型是协变类型的，并且Dog类支持该接口，所以在接口IBarkable<Dog>与IBarkable<Animal>之间建立了一种继承关系，也就是我之前所说的，接口中的“里氏转换”。

接下来浅谈逆变：同样举个例子

首先，定义一个AnimalNameLengthComparer类（自定义的比较器），其支持IComparer<Animal>接口，从而对接口中的Compare方法进行了改写（根据动物姓名的长度来进行排序），同样定义一个子类Dog类继承Animal类，接下来看代码

namespace _20180623_逆变与协变
{
   public class Animal
    {
        public string Name { get; set; }
    }
   
   public class AnimalNameLengthComparer:IComparer<Animal>
   {
       /// <summary>
       /// 根据动物的姓名长度来比较
       /// </summary>
       /// <param name="x"></param>
       /// <param name="y"></param>
       /// <returns></returns>
       public int Compare(Animal x, Animal y)
       {
           return x.Name.Length.CompareTo(y.Name.Length);
       }
   }
}

namespace _20180623_逆变与协变
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {                        
            List<Dog> list = new List<Dog>();//定义一个集合
            list.Add(new Dog { Name = "white121" });
            list.Add(new Dog { Name = "black" });//往集合里添加对象
            list.Sort(new AnimalNameLengthComparer());//将集合中的对象根据名字的长度来排序             
            
        }
   }

}        

首先Sort方法里要传的是一个Icomparer<Dog>类型的接口变量，因为IComparer<in T>中的T是逆变类型的，所以可以将Icomparer<Animal>类型的变量作为参数传递给Icomparer<Dog>类型的变量，同时因为类AnimalNameLengthComparer支持Icomparer<Animal>接口，所以可以将AnimalNameLengthComparer类的对象赋给Icomparer<Animal>类型的变量，如下面的代码所示

AnimalNameLengthComparer animalComparer = new AnimalNameLengthComparer();
            IComparer<Animal> Ianimal = animalComparer;

作用：动物里有可以根据名字的长度来排序的方法，然而狗属于动物，那么自然就可以使用这个方法对集合中的”狗类“对象进行排序。

总结：逆变与协变只适用于接口与委托当中，协变与逆变体现了里氏转换的思想，可以结合我的博客园里的里氏转换的文章，仔细体会一番。

以上是个人的见解，其实写这篇文章就是记录自己所学的东西，哪天忘了可以看这篇文章，快速回忆，当然也有不足之处，欢迎大家指出问题，不甚感激。