• Kotlin泛型与协变及逆变原理剖析


    在上一次https://www.cnblogs.com/webor2006/p/11234941.html中学习了数据类[data class]相关的知识,这次会学习关于泛型相关的东东,其中有关于泛型我经常不太理解的关于<? extends T>和<? super T>的使用方式,所以好好学习,天天向上。

    密封类(sealed class):

    关于这个类,我们在上一次学习中其实是提到过这个关键字,回忆一下:

     所谓密封,就是将东东给包装起来,然后我们要使用只能使用包装好里面受限的东东,其实跟Java的枚举很类似,但又跟枚举不太一样,其实它是枚举的一个扩展,枚举我们知道在定义时其实例就已经规定好了,关于密封类跟java枚举的区别等学会了用密封类之后就能体会到了 ,而密封类其实描述的是类的一种层次,也就是父类和子类的一种关系,而密封类的子类可以有多个,说了这么说那也不知道在说啥,直接来撸码来看下密封类是个什么东东,在撸码之前先明白个规则:

    1、在Kotlin中如果一个密封类有若干个子类,那么密封类和子类必须定义在同一个文件当中,其中在Kotlin1.1版本之前对于它的规定更加的严格,当时是要求密封类的子类必须要定义在密封类里面,而在Kotlin1.1版本以后就打开了这个限定了。

    2、在Kotlin中,密封类是一个抽象类,不能实例化。

    好,下面来定义一个密封类:

    因为它是抽象的,所以可以定义几个子类,如下:

    这样写貌似有点想写多态的感觉,肯定还得定义一个计算方法呗,下面定义一下:

    下面来调用一下:

    貌似跟枚举使用没啥太大的区别,好,接下来再来定义一个子类区别就可以显现了,如下:

    看懂了密封类的作用木有,也就是它就是描述一种类的层次关系,目前我们密封类定义了三个子类,而when表达式的条件也必须有三种可能,而Java中的枚举是没有这一层关系的,下面来修改一下程序:

    也就是用了密封类之后,我们在用when表达式时就可以不用else分支了,假如我们强行加上else则IDE会报冗余提示:

    可以看一下我们的密封类和子类是定义在了一个文件当中,符合之前说的规定:

    而如果说我们再定一个类,来继承密封类的子类,那就没有这个“必须定义到一个文件里”的限制了。

    泛型(generics):

    关于泛型是啥,用一句描述是:表示变量类型的参数化,其语法跟Java类似,如下:

    上面泛型是一个完整的使用方式,其实可以精简一下,利用Kotlin的推断机制,如下:

    协变[covariant]与逆变[controvariant]原理剖析:

    关于泛型的使用其实很简单,但是!!如文章开头所说,一直理解不了在Java框架中很多使用泛型都会用<? extends T>和<? super T>,像Rxjava中:

    所以这次抛开语言层面来对泛型这块的东东彻底把它搞清楚,也就是关于泛型的协变与逆变的概念,下面先从Java的具体泛型的示例中来开始一点点理解它:

    一切很自然,但是!!!我们不能这样做:

    这是为啥呢?假设这个等式成立的话,那可以这样写:

    由于list2指向了list,那么我可以以list的角度来取数据,那么就会有:

    为了解决这样的问题,Java提供了通配符,如下:

    下面再以集合为例对其进行说明:

    集合接口中定义了一个addAll()方法,可以添加现已经存在的集合, 下面定义一个添加方法:

    很显然此添加方法在实际需求中是很常见的,这里就可以瞅一下JDK自带的Collection.addAll()方法的定义:

    所以咱们校仿一下:

    这样的话,我们就可以很安全的当E类型从集合中去读取,也就是会当Object的类型来读取,所以Collection<String>是Collection<? extends Object>的子类型,这种情况就叫做协变,它只会从集合中当成Object来读取元素,协变是针对读取的;而相反如果这样写的话则是逆变,逆变是针对写入的,如下:

    也就是往集合中写元素时必须是String以上的类型,另外需要明白:我们如果只从中读取数据,而不往里面写入内容,那么这样的对象叫做生产者,也就是协变,此时使用 ? extends E;如果只向里面写入数据,而不从中读取数据,那么这样的对象叫做消费者,也就是逆变,使用? super E。貌似看标的这句话跟预想的理解有点出入,反正先记住这个结论。

    下面来看一下在Kotlin中如何来解决协变和逆变的问题,如下:

    一切如预期,接下来要改动程序了:

    此时可以看到我们定义的泛型,在整个类中只有读取,没有写入,如下:

    这其实是协变,这时如果在Java中就可以声明为? extents T,但是在Koltin中用它来表示协变:

    这样就比Java直观,表示该泛型是要被读的,那如果给T增加一个写方法呢?

    提示如下:

    所以可见对于协变只能用到读,接下来定义一个逆变:

    而由于Int的父类是Number,如下:

    所以咱们改一下程序:

    此时对应的也得改一下调用:

    此时报错了,这里就可以加上in逆变关键字,如下:

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