在编程中，泛型是一种强大而灵活的工具，它可以在编译时提供更好的类型检查和类型安全。而在Kotlin中，对泛型的支持更加灵活，并且还提供了协变和逆变的机制来进一步增强泛型的功能。
1. 泛型的基本概念
泛型是一种将类型参数化的机制，通过泛型，我们可以实现代码的重用和类型的安全性。在Kotlin中，使用<>符号来定义泛型类型，例如List<T>，其中的T表示一个类型参数。我们可以使用任何合法的标识符来代替T，例如E、K、V等等。
class Box<T>(val item: T)
在上面的代码中，Box类中的item属性的类型是T，而T是通过泛型进行参数化的。
2. 使用泛型进行类型检查和类型安全
泛型的一个重要功能是可以在编译时进行类型检查和类型安全。通过使用泛型，我们可以避免一些运行时错误，例如传入错误的类型参数或者对泛型类型进行错误的操作。
fun addItemToList(list: MutableList<String>, item: String) {
list.add(item)
}
val intList: MutableList<Int> = mutableListOf()
addItemToList(intList, "Item") // 编译错误，类型不匹配
在上面的代码中，我们定义了一个addItemToList函数，该函数接收一个MutableList类型的参数和一个String类型的参数。然后，我们尝试将一个String类型的item添加到一个MutableList
3. Kotlin中的协变和逆变
在某些情况下，我们希望泛型类型的继承关系能够像普通继承关系一样，即如果类型B是类型A的子类型，那么泛型类型List<B>是List<A>的子类型。为了实现这个功能，Kotlin引入了协变和逆变的概念。
3.1 协变（Covariance）
当我们希望一个泛型类型的子类型也能够作为父类型使用时，我们可以使用协变。在Kotlin中，通过在类型参数前面加上out关键字来指定协变。
interface Fruit {
fun taste()
}
class Apple : Fruit {
override fun taste() {
println("This apple tastes delicious")
}
}
class Banana : Fruit {
override fun taste() {
println("This banana tastes sweet")
}
}
fun processFruits(fruits: List<out Fruit>) {
for (fruit in fruits) {
fruit.taste()
}
}
val apples: List<Apple> = listOf(Apple(), Apple())
val bananas: List<Banana> = listOf(Banana(), Banana())
processFruits(apples) // 正确，Apple是Fruit的子类型
processFruits(bananas) // 正确，Banana是Fruit的子类型
在上面的代码中，我们定义了一个Fruit接口和两个实现类Apple和Banana。然后，我们定义了一个processFruits函数，该函数接收一个List<out Fruit>类型的参数。在该函数中，我们可以安全地使用Fruit类型的方法，因为List<Apple>和List<Banana>都是List<Fruit>的子类型。
3.2 逆变（Contravariance）
与协变相反，逆变可以使得一个泛型类型作为父类型使用。在Kotlin中，通过在类型参数前面加上in关键字来指定逆变。
interface Animal {
fun speak()
}
class Dog : Animal {
override fun speak() {
println("Woof! Woof!")
}
}
class Cat : Animal {
override fun speak() {
println("Meow! Meow!")
}
}
fun makeAnimalSpeak(animal: Animal) {
animal.speak()
}
fun <T : Animal> makeAnimalsSpeak(animals: List<in T>) {
for (animal in animals) {
makeAnimalSpeak(animal)
}
}
val dogs: List<Dog> = listOf(Dog(), Dog())
val cats: List<Cat> = listOf(Cat(), Cat())
makeAnimalsSpeak(dogs) // 正确，Dog是Animal的子类型
makeAnimalsSpeak(cats) // 正确，Cat是Animal的子类型
在上面的代码中，我们定义了一个Animal接口和两个实现类Dog和Cat。然后，我们定义了一个makeAnimalSpeak函数，该函数接收一个Animal类型的参数。接着，我们定义了一个makeAnimalsSpeak函数，该函数接收一个List<in T>类型的参数。在该函数中，我们可以安全地调用makeAnimalSpeak函数，因为List<Dog>和List<Cat>都是List<Animal>的父类型。
总结
泛型是Kotlin中一个重要且强大的特性，它可以在编译时提供更好的类型检查和类型安全。通过使用协变和逆变，我们可以进一步增强泛型的功能，使得泛型类型能够更灵活地作为父类型或子类型使用。希望通过本篇博客，你对Kotlin中的泛型及其协变和逆变有了更深入的了解。
本文来自极简博客，作者：绿茶清香，转载请注明原文链接：Kotlin中的泛型与协变逆变详解
