写在前面
- 和小伙伴分享一些
java小知识点，主要围绕下面几点： - 什么是
逆变(contravariant)&协变(covariant)? 数组支持协变&逆变吗？泛型支持协变&逆变吗?- 部分内容参考
《编写高质量代码(改善Java程序的151个建议)》
- 博文理解有误的地方小伙伴留言私信一起讨论
生活不能等待别人来安排，要自己去争取和奋斗；而不论其结果是喜是悲，但可以慰藉的是，你总不枉在这世界上活了一场。有了这样的认识，你就会珍重生活，而不会玩世不恭；同时，也会给人自身注入一种强大的内在力量。 ——路遥《平凡的世界》
关于协变与逆变到底是什么意思，其实很好理解，用一句话描述:(小伙伴们看到下面的话，会不会想到这不就是多态吗，哈，今天我们只看协变和逆变，关于多态的一些内容，如强制多态，包含多态，重载多态等之后有机会和小伙伴们分享)
协变 即窄类型替换宽类型，逆变 即宽类型覆盖窄类型
这里的窄类型即子类(派生类)，这里的宽类型即父类(基类,超类)，那这里的替换覆盖又是什么意思,这里就要说到OO(面相对象)六大设计原则之一的LSP(里氏代换原则 Liskov Substitution Principle),里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。LSP是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。
下面们结合代码就数组和泛型的协变和逆变进行分析
我们来看一段代码
package com.liruilong;
import java.util.Arrays;
/**
* @Project_name: workspack
* @Package: com.liruilong
* @Description:
* @Author: [email protected]
* @WeChat_Official_Accounts: 山河已无恙
* @blog: https://liruilong.blog.csdn.net/
* @Date: 2022/2/11 1:18
*/
public class CovariantDemo {
public static void main(String[] args) {
Number [] numbers = {
1,1L,3d,2.0F};
Arrays.stream(numbers).forEach(System.out::print);
}
}
Number类是所有基本类型封装类的父类，同理基本类型封装类为Number类的子类，关于自动装箱和自动拆箱是java在JDK1.5的时候引入的新特性，我们这里不多讲，上面的代码可以正常编译，并且输出下面的内容，这里，数组里的基本类型装箱为封装类放到了堆中，这些封装类可以出现在Number类定义的数组中，说明子类可以替换了父类，即数组是满足协变的。
113.02.0
Process finished with exit code 0
既然数组支持
协变，那么逆变呢？我们来看看
package com.liruilong;
import java.util.Arrays;
/**
* @Project_name: workspack
* @Package: com.liruilong
* @Description:
* @Author: [email protected]
* @WeChat_Official_Accounts: 山河已无恙
* @blog: https://liruilong.blog.csdn.net/
* @Date: 2022/2/11 1:18
*/
public class CovariantDemo {
public static void main(String[] args) {
Number [] numbers = {
new Object()};
Arrays.stream(numbers).forEach(System.out::print);
}
}
这里我们把数组元素换成Object类，即所有类的父类，希望是可以通过父类来覆盖代替子类，但是直接编译报错，说明数组是不支持直接逆变的
Error:(17, 30) java: 不兼容的类型: java.lang.Object无法转换为java.lang.Number
数组不支持直接逆变，那么是否可以接见的实现逆变的,这里我么就要用到多态里的一种，强制多态，即强制类型转化试试
package com.liruilong;
import java.util.Arrays;
/**
* @Project_name: workspack
* @Package: com.liruilong
* @Description:
* @Author: [email protected]
* @WeChat_Official_Accounts: 山河已无恙
* @blog: https://liruilong.blog.csdn.net/
* @Date: 2022/2/11 1:18
*/
public class CovariantDemo {
class A {
}
class B extends A{
}
public static void main(String[] args) {
A a = new CovariantDemo().new A();
B [] bs = {
(B) a};
Arrays.stream(bs).forEach(System.out::print);
}
}
类型转化报错。说明对于数组的逆变来讲，是不支持逆变的，将父类强制转化为子类报类型转化异常，java并没有对这方面做限制。
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.liruilong.CovariantDemo$A cannot be cast to com.liruilong.CovariantDemo$B
at com.liruilong.CovariantDemo.main(CovariantDemo.java:24)
Process finished with exit code 1
通过上面代码，我们可以知道数组支持协变，不支持逆变，那泛型呢？对于协变和逆变是否支持
泛型不支持协变也不支持逆变，即不能把一个父类对象赋值给一个子类类型变量，相反也是同理。
下面我们看看代码
package com.liruilong;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @Project_name: workspack
* @Package: com.liruilong
* @Description:
* @Author: [email protected]
* @WeChat_Official_Accounts: 山河已无恙
* @blog: https://liruilong.blog.csdn.net/
* @Date: 2022/2/11 1:18
*/
public class CovariantDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Number> ln = new ArrayList<Integer>();
}
}
java为了保证运行期的安全性,必须保证泛型参数类型是固定的，所以它不允许一个泛型参数可以同时包含两种类型，即使为父子关系也不行。所以直接编译报错,即泛型不支持协变也不支持逆变.
Error:(17, 27) java: 不兼容的类型: java.util.ArrayList<java.lang.Integer>无法转换为java.util.List<java.lang.Number>
但可以使用通配符(Wildcard)模拟协变逆变,通配符在编译期有效，在运行期必须为一个明确的类型
package com.liruilong;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @Project_name: workspack
* @Package: com.liruilong
* @Description:
* @Author: [email protected]
* @WeChat_Official_Accounts: 山河已无恙
* @blog: https://liruilong.blog.csdn.net/
* @Date: 2022/2/11 1:18
*/
public class CovariantDemo {
public static void main(String[] args) {
List< ? extends Number > list = new ArrayList<Integer>();
}
}
即Number的子类型都可以为泛型类型参数，即允许NUmber所有的子类作为泛型参数类型，在运行期为一个具体的值.编译没有报错
Process finished with exit code 0
逆变同样也是可以，即泛型可以通过super和extends来模拟实现协变和逆变，但是本身是不存在协变和逆变的，这里主要利用了泛型在编译器有效
List< ? super Integer> li = new ArrayList<Number>();
关于协变逆变就和小伙伴分享到这里，嗯，还有协变逆变方法，这里要简单说明下
协变方法: 即子类的方法返回值的类型比父类方法要窄，即该方法为协变方法，也称多态,覆写,重写。
//子类的doStuff()方法返回值的类型比父类方法要窄，即该方法为协变方法，也称多态。
class A{
public Number doStuff(){
return 0;
}
}
class B extends A{
@Override
public Integer doStuff(){
return 0;
}
}
逆变方法：子类的方法返回值的类型比父类方法宽，此时为逆变方法。虽然子类扩大了父类的输入返回参数，但是这里已经是重载了。
//子类的doSutff方法返回值的类型比父类方法宽，此时为逆变方法，
class C {
public Integer doStuff(Integer i) {
return 0;
}
}
class D extends C {
public Number doStuff(Number i) {
return 0;
}
}