Kotlin泛型

声明处型变

协变< out T>

interface GenericsP<T> {
    fun get(): T  //读取并返回T，可以认为只能读取T的对象是生产者
}

如上声明了GenericsP< T>接口，如果其内部只能读取并返回T，可以认为GenericsP实例对象为生产者（返回T）。继续声明如下实体类：

open class Book(val name: String)
data class EnglishBook(val english: String) : Book(english)
data class MathBook(val math: String) : Book(math)

已知EnglishBook、MathBook为Book的子类，通常可以像下面这样声明：

val book: Book = EnglishBook("英语")

一般在实现多态时会这么写，但是如果将Book、EnglishBook当成泛型放入GenericsP，他们之间的关系还成立吗？即：

可以看到编译器直接报错，因为虽然EnglishBook是Book的子类，但是GenericsP< EnglishBook>并不是GenericsP< Book>的子类，如果想让这个关系也成立，Kotlin提供了out修饰符，out修饰符能够确保：

1、T只能用于函数返回中，不能用于参数输入中;
2、GenericsP< EnglishBook>可以安全的作为GenericsP< Book>的子类

示例如下：

interface GenericsP<out T> {
    fun get(): T  //读取并返回T，可以认为只能读取T的对象是生产者
    // fun put(item: T) //错误，不允许在输入参数中使用
}

经过如上的改动后，可以看到GenericsP< EnglishBook>可以正确赋值给GenericsP< Book>了：

逆变< in T>

interface GenericsC<T> {
   fun put(item: T) //写入T，可以认为只能写入T的对象是消费者
}

如上声明了GenericsC< T>接口，如果其内部只能写入T，可以认为GenericsC实例对象为消费者（消费T）。为了保证T只能出现在参数输入位置，而不能出现在函数返回位置上，Kotlin可以使用in进行控制：

interface GenericsC<in T> {
    fun put(item: T) //写入T，可以认为只能写入T的对象是消费者
    //fun get(): T  //错误，不允许在返回中使用
}

继续声明如下函数：

    /**
     * 称为GenericsC在Book上是逆变的。
     * 跟系统源码中的Comparable类似
     */
    private fun consume(to: GenericsC<Book>) {
        //GenericsC<Book>实例赋值给了GenericsC<EnglishBook>
        val target: GenericsC<EnglishBook> = to
        target.put(EnglishBook("英语"))
    }

可以看到GenericsC中的泛型参数声明为in后，GenericsC实例可以直接赋值给了GenericsC< EnglishBook>，称为GenericsC在Book上是逆变的。在系统源码中我们经常使用的一个例子就是Comparable:

//Comparable.kt
public interface Comparable<in T> {
    public operator fun compareTo(other: T): Int
}

使用处型变(类型投影)

上一节中in、out都是写在类的声明处，从而控制泛型参数的使用场景，但是如果泛型参数既可能出现在函数入参中，又可能出现在函数返回中，典型的类就是Array:

class Array<T>(val size: Int) {
    fun get(index: Int): T { …… }
    fun set(index: Int, value: T) { …… }
}

这时候就不能在声明处做任何协变/逆变的操作了，如下函数中使用Array：

    fun copy(from: Array<Any>, to: Array<Any>) {
        if (from.size != to.size) return
        for (i in from.indices)
            to[i] = from[i]
    }

调用方：

val strs: Array<String> = arrayOf("1", "2")
val any = Array<Any>(2) {}
copy(strs, any) //编译器报错 strs其类型为 Array<String> 但此处期望 Array<Any>

参考

【1】https://www.kotlincn.net/docs/reference/generics.html
【2】https://mp.weixin.qq.com/s/vSwx7fgROJcrQwEOW7Ws8A
【3】https://juejin.cn/post/7042606952311947278