什么是逆變與協變

協變(Covariance)

如果B是A的子類，并且F(B)也是F(A)的子類，那么F即為協變

逆變(Contravariance)

如果B是A的子類，并且F(B)成了F(A)的父類，那么F即為逆變

Java中的逆變與協變

Java中的泛型有逆變和協變兩種操作，定義如下：

協變

extends A>

B是A的子類，那么List< B >是List extends A>的子類

逆變

supper A>

B是Ａ的子類，那么List< B >是List super A>的父類

Java中逆變與協變的約束

Java的協變逆變及其約束，都是出于對多態的應用。為了后續說明方便，這里先定義一系列的父子類

class Fruit {

public String returnMeat() {

return "generic fruit meat";

}

}

class Apple extends Fruit {

@Override

public String returnMeat() {

return "apple meat";

}

}

class GreenApple extends Apple {

@Override

public String returnMeat() {

return "green apple meat";

}

}

多態

Java是支持多態的。如果一個方法的參數接收的是A類型，那么將其子類型作為參數，調用該方法，依然可行。

例如eatFruitMeat方法就能體現多態特性

@Test

public void test1() {

eatFruitMeat(new Fruit());//輸出eat generic fruit meat

eatFruitMeat(new Apple());//輸出eat apple meat

eatFruitMeat(new GreenApple());//輸出eat green apple meat

}

public void eatFruitMeat(Fruit fruit) {

System.out.println("eat "+fruit.returnMeat());

}

協變約束

協變方法支持對傳入參數的讀操作，但不支持修改操作。如下：

@Test

public void test1() {

List greenApples = Lists.newArrayList(new GreenApple());

List fruits = Lists.newArrayList(new Fruit());

List apples = Lists.newArrayList(new Apple());

eatFruitMeats(greenApples);

eatFruitMeats(fruits);//編譯錯誤1

eatFruitMeats(apples);

}

public void eatFruitMeats(List extends Apple> fruits) {

fruits.forEach(fruit->System.out.println("eat "+fruit.returnMeat()));

fruits.add(new Apple());//編譯錯誤2

fruits.add(new Fruit());//編譯錯誤3

fruits.add(new Object());//編譯錯誤4

}

編譯錯誤1: eatFruitMeats方法接受的List extends Apple>的子類，顯然List不是其子類

編譯錯誤2,3,4: eatFruitMeats方法在被調用前，并不知道最終調用方，傳遞進來的具體是哪一個子類？有可能是List< Apple >，也有可能是List< GreenApple >，所以貿然向其中添加任何對象，都是可能出錯，比如你不能把一個Apple對象放進List< GreenApple >。為了防止這些可能的錯誤，編譯器提前進行了約束限制。

逆變約束

逆變主要在寫的場景，即只能向逆變容器中添加，下界類型本身或其子類

@Test

public void test1() {

List fruits = Lists.newArrayList();

List apples = Lists.newArrayList();

List greenAppleLists = Lists.newArrayList();

collectFruits(fruits);

collectFruits(apples);

collectFruits(greenAppleLists);//編譯錯誤1

}

public void collectFruits(List super Apple> fruits) {

fruits.add(new Fruit());//編譯錯誤2

fruits.add(new Apple());

fruits.add(new GreenApple());

}

編譯錯誤1: 由于是逆變，所以List是List super Apple>的父類。所以不能將greenAppleLists作為參數調用collectFruits方法，因為不滿足 Java 方法參數的多態性要求，即只能傳本類或子類的要求

編譯錯誤2: 如果調用方傳遞的是List< Apple >，那往其中添加父類Fruit對象，在運行時肯定會報錯，為了避免這種情況，編譯器提前報錯。

總結

Java泛型支持協變和逆變，具體在使用時，會有一些約束。這些約束，需要從Java語言的特性，比如多態性，以及運行時安全性去理解。

簡單總結協變、逆變參數的方法調用特點如下：

協變參數

只接受自己的子類。協變的父子關系，同類原本的父子關系一致。如GreenApple是Apple的子類，List< GreenApple >是List extends Apple>的子類

對寫有約束，只能用于讀

逆變參數

只接受自己的子類。逆變的父子關系，同類原本父子關系相反。如GreenApple是Apple的子類，List< GreenApple >是List super Apple>的父類

只能寫入下界的子類，本例中，只能向List中寫入Apple及Apple的子類

參考鏈接

總結

以上是生活随笔為你收集整理的协变逆变java_Java中的逆变与协变的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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