官方文档: http://kotlinlang.org/docs/reference/generics.html
1.泛型(generics)
与Java类似，Kotlin的类也有类型参数(泛型):
class Box<T>(t: T) {
var value = t
}
一般情况,使用泛型实例,需要类型参数:
val box: Box<Int> = Box<Int>(1)
如果类型参数可推断出来,可省略类型参数:
val box = Box(1) // 1是Int,编译器可推断出Box<Int>
2.型变(Variance)
Java泛型中最棘手部分就是通配符类型(初学实在头晕),但kotlin没有!
所以Kotlin通过型变(Variance)弥补:
声明处型变(declaration-site variance)
类型投影(type projections)
为什么Java泛型需要通配符类型？
在Effective Java解释了该问题—第28条:利用有限制通配符来提升API的灵活性。
Java泛型是不型变的,意味着List<String>不是List<Object>子类型!
如果List是型变的,如下代码编译正常,但运行时出现异常:
// Java
List<String> strs = new ArrayList<String>();
List<Object> objs = strs; //错误,Java禁止型变!
objs.add(1);
String s = strs.get(0); //运行出现异常ClassCastException:无法将整数转为字符串！
因此，Java禁止型变以保证运行时的安全,但这样会有一些影响,
例如,假设Collection.addAll()参数如下:
// Java
interface Collection<E> …… {
void addAll(Collection<E> items);
}
void copyAll(Collection<Object> to, Collection<String> from) {
//addAll不能编译,Collection<String>不是Collection<Object>子类型
to.addAll(from);
}
这就是为什么Collection.addAll()实际参数如下:
// Java
interface Collection<E> …… {
//通配符<? extends E>表示包括E在内的所有子类,称为协变(covariant)
//通配符<? super E>表示包括E在内的所有父类,称为逆变(contravariance)
void addAll(Collection<? extends E> items);
}
void copyAll(Collection<Object> to, Collection<String> from) {
//<? extends E>可以让Collection<String>是Collection<? extends Object>子类型
to.addAll(from);
}
<? extends E>协变(covariant): 表示包括E在内的所有子类,泛型对象只能读取,称为生产者
<? super E>逆变(contravariance): 表示包括E在内的所有父类,泛型对象只能写入,称为消费者
助记符：Producer-extends, Consumer-super
3.声明处型变(Declaration-site variance)
Java泛型的一个例子:
interface Source<T> {
//只有生产者方法,没有消费者方法
T nextT();
}
void demo(Source<String> strs) {
//Source<T>没有消费者方法,型变是安全的,但是Java并不知道,所以仍然禁止!
//需要声明类型为Source<? extends Object>,这是毫无意义的,更复杂类型并没有带来价值!
Source<Object> objects = strs; //错误:在Java中不允许型变
}
1.out修饰符
在Kotlin中,可用out修饰类型参数T,确保T只能输出(生产),不被消费!
out修饰符称为型变注解(variance annotation),使类型参数协变(covariant)!
abstract class Source<out T> {
abstract fun nextT(): T
}
fun demo(strs: Source<String>) {
val objects: Source<Any> = strs //可以型变,因为T是out
}
2.in修饰符
用in修饰类型参数T,确保T只能被消费,不能输出(生产),使类型参数逆变(contravariance)!
abstract class Comparable<in T> {
abstract fun compareTo(other: T): Int
}
fun demo(x: Comparable<Number>) {
//1.0拥有Double类,是Number的子类
x.compareTo(1.0)
//Double是Number的子类,父类Number可以被Double消费
val y: Comparable<Double> = x
}
助记符：消费者-输入in, 生产者-输出out
由于in/out在类型参数声明处,所以称为声明处型变(Declaration-site variance)
4.使用处型变(Use-site variance)/类型投影(Type projections)
类型参数T既不是协变,也不是逆变(T既生产out,又消费in):
class Array<T>(val size: Int) {
fun get(index: Int): T {...} //生产out
fun set(index: Int, value: T) {...} //消费in
}
fun copy(from: Array<Any>, to: Array<Any>) {
assert(from.size == to.size)
for (i in from.indices)
to[i] = from[i]
}
val ints: Array<Int> = arrayOf(1, 2, 3)
val anys = Array<Any>(3) { "" }
copy(ints, anys) //错误:期望(Array<Any>, Array<Any>)
1.out,确保from中的Any只生产输出,不被消费,对应于Java的Array<? extends Object>：
fun copy(from: Array<out Any>, to: Array<Any>) {
...
}
2.in,确保dest中的String只能被消费,不生产输出,对应于Java的Array<? super String>
fun fill(dest: Array<in String>, value: String) {
...
}
5.星投影<*>(Star-projections)
如果对类型参数一无所知,可用星投影:
1.对于Foo<out T>,T是一个具有上界TUpper的协变类型参数,Foo<*>等价于Foo<out TUpper>,
当T未知时,可以安全地从Foo<*>读取TUpper的值
2.对于Foo<in T>,T是一个逆变类型参数,Foo<*>等价于Foo<in Nothing>,
当T未知时,没有什么方式可以安全写入Foo<*>
3.对于Foo<T>,T是一个具有上界TUpper的不型变类型参数,
Foo<*>在读取值时等价于Foo<out TUpper>,在写入值时等价于Foo<in Nothing>
如果有多个类型参数,则每个类型参数都可单独投影:
interface Function <in T, out U>
Function<*, String> 表示Function<in Nothing, String>
Function<Int, *> 表示Function<Int, out Any?>
Function<*, *> 表示Function<in Nothing, out Any?>
注意:星投影非常像Java的原始类型,但是安全!
6.泛型函数
和java类似, kotling不仅类有泛型,函数也有泛型:
//普通函数
fun <T> singletonList(item: T): List<T> {
// ……
}
//扩展函数
fun <T> T.basicToString() : String {
// ……
}
//调用泛型函数,在函数名后指定类型参数
val l = singletonList<Int>(1)
7.泛型约束
最常见的约束类型是,与Java的<? extends T>对应的上界:
//<T : Comparable<T>>冒号之后指定类型上界,只有Comparable<T>子类型可以替代T
fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) {
}
sort(listOf(1, 2, 3)) //Int是Comparable<Int>子类型
sort(listOf(HashMap<Int, String>())) //错误: HashMap<Int, String>不是Comparable<HashMap<Int, String>>子类型
默认上界是Any?,<:上界>中只能指定一个上界,如果同一类型参数需要多个上界,需要一个单独的where子句:
fun <T> cloneWhenGreater(list: List<T>, threshold: T): List<T>
where T : Comparable, T : Cloneable {
return list.filter { it > threshold }.map { it.clone() }
}
简书：http://www.jianshu.com/p/e9e743baa77a
CSDN博客: http://blog.csdn.net/qq_32115439/article/details/73656998
GitHub博客：http://lioil.win/2017/06/23/Kotlin-generics.html
Coding博客：http://c.lioil.win/2017/06/23/Kotlin-generics.html
