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Scala中的协变逆变和Java中的协变逆变不一样,看起来更复杂。 本文对Scala中的这些概念做一总结。
首先看几个概念:
首先我们先回顾一下Java中的协变和逆变,这样我们更容易理解Scala中的协变和逆变。
1 协变
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class Super {
Object getSomething(){}
}
class Sub extends Super {
String getSomething() {}
}
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Sub.getSomething()是一个协变类型,因为它的返回类型是Super.getSomething返回类型的子类。
2 逆变
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class Super{
void doSomething(String parameter)
}
class Sub extends Super{
void doSomething(Object parameter)
}
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Sub.getSomething()是一个逆变类型,因为它的输入参数是Super.getSomething输入参数的父类。
3 泛型
泛型中也有协变和逆变。
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List<String> aList...
List<? extends Object> covariantList = aList;
List<? super String> contravariantList = aList;
covariantList.add("d"); //wrong
Object a = covariantList.get(0);
contravariantList.add("d"); //OK
String b = contravariantList.get(1); //wrong
Object c = contravariantList.get(2);
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你可以调用covariantList
所有的不需要泛型参数的方法,因为泛型参数必须 extends Object, 但是编译时你不知道它确切的类型。但是你可以调用getter方法,因为返回类型总是符合Object类型。contravariantList
正好相反,你可以调用所有的带泛型参数的方法,因为你明确的可以传入一个String的父类。但是getter方法却不行。
首先我们需要了解的是子类型(subtyping)。一个类可以是其它类的子类(sub-)或者父类(super-)。我们可以使用数学概念(partial order)来定义:
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A -> B iff A <: B
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当我们定义一个协变类型List[A+]
时,List[Child]可以是List[Parent]的子类型。
当我们定义一个逆变类型List[-A]
时,List[Child]可以是List[Parent]的父类型。
看下面的例子:
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class Animal {}
class Bird extends Animal {}
class Consumer[T](t: T) {
}
class Test extends App {
val c:Consumer[Bird] = new Consumer[Bird](new Bird)
val c2:Consumer[Animal] = c
}
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c
不能赋值给c2
,因为Consumer
定义成不变类型。
稍微改一下:
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class Animal {}
class Bird extends Animal {}
class Consumer[+T](t: T) {
}
class Test extends App {
val c:Consumer[Bird] = new Consumer[Bird](new Bird)
val c2:Consumer[Animal] = c
}
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因为Consumer
定义成协变类型的,所以Consumer[Bird]
是Consumer[Animal]
的子类型,所以它可以被赋值给c2
。
将上面的例子改一下:
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class Animal {}
class Bird extends Animal {}
class Consumer[-T](t: T) {
}
class Test extends App {
val c:Consumer[Bird] = new Consumer[Bird](new Bird)
val c2:Consumer[Hummingbird] = c
}
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这里Consumer[-T]
定义成逆变类型,所以Consumer[Bird]
被看作Consumer[Hummingbird]
的子类型,故c
可以被赋值给c2
。
如果协变类包含带类型参数的方法时:
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class Animal {}
class Bird extends Animal {}
class Consumer[+T](t: T) {
def use(t: T) = {}
}
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编译会出错。出错信息为 "Covariant type T occurs in contravariant position in type T of value t"。
但是如果返回结果为类型参数则没有问题。
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class Animal {}
class Bird extends Animal {}
class Consumer[+T](t: T) {
def get(): T = {new T}
}
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为了在方法的参数中使用类型参数,你需要定义下界:
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class Animal {}
class Bird extends Animal {}
class Consumer[+T](t: T) {
def use[U >: T](u : U) = {println(u)}
}
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看一下逆变类中使用上界的例子:
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class Animal {}
class Bird extends Animal {}
class Consumer[-T](t: T) {
def get[U <: T](): U = {new U}
}
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看以看到方法的返回值是协变的位置,方法的参数是逆变的位置。
因此协变类的类型参数可以用在方法的返回值的类型,在方法的参数类型上必须使用下界绑定 >:
。
逆变类的类型参数可以用在方法的参数类型上,用做方法的返回值类型时必须使用上界绑定 <:
。
一个综合例子:
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class Animal {}
class Bird extends Animal {}
class Consumer[-S,+T]() {
def m1[U >: T](u: U): T = {new T} //协变,下界
def m2[U <: S](s: S): U = {new U} //逆变,上界
}
class Test extends App {
val c:Consumer[Animal,Bird] = new Consumer[Animal,Bird]()
val c2:Consumer[Bird,Animal] = c
c2.m1(new Animal)
c2.m2(new Bird)
}
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<%
Scala还有一种视图绑定的功能,如
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class Bird {def sing = {}}
class Toy {}
class Consumer[T <% Bird]() {
def use(t: T) = t.sing
}
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或者类型参数在方法上:
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class Bird {def sing = {}}
class Toy {}
class Consumer() {
def use[T <% Bird](t: T) = t.sing
}
class Test extends App {
val c = new Consumer()
c.use(new Toy)
}
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它要求T必须有一种隐式转换能转换成Bird,也就是 T => Bird
,否则上面的代码会编译出错:
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No implicit view available from Toy => Bird.
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加入一个隐式转换,编译通过。
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import scala.language.implicitConversions
class Bird {def sing = {}}
class Toy {}
class Consumer() {
def use[T <% Bird](t: T) = t.sing
}
class Test extends App {
implicit def toy2Bird(t: Toy) = new Bird
val c = new Consumer()
c.use(new Toy)
}
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context bound在Scala 2.8.0中引入,也被称作type class pattern。
view bound使用A <% String
方式,context bound则需要参数化的类型,如Ordered[A]
。
它声明了一个类型A
,隐式地有一个类型B[A]
,语法如下:
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def f[A : B](a: A) = g(a) // where g requires an implicit value of type B[A]
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更清晰的一个例子:
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def f[A : ClassManifest](n: Int) = new Array[A](n)
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又比如
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def f[A : Ordering](a: A, b: A) = implicitly[Ordering[A]].compare(a, b)
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原文地址:http://www.cnblogs.com/yudar/p/5096434.html