scala-协变逆变上界下界

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了scala-协变逆变上界下界相关的知识,希望对你有一定的参考价值。


B是A的子类,A是B的父类。


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。


Scala的协变


看下面的例子:


class Animal {}


class Bird extends Animal {}


class Animal {}


class Bird extends Animal {}


//协变


class Covariant[T](t:T){}


val cov = new Covariant[Bird](new Bird)


val cov2:Covariant[Animal] = cov


cov不能赋值给cov2,因为Covariant定义成不变类型。


稍微改一下:


class Animal {}


class Bird extends Animal {}


class Animal {}


class Bird extends Animal {}


//协变


class Covariant[+T](t:T){}


val cov = new Covariant[Bird](new Bird)


val cov2:Covariant[Animal] = cov


因为Covariant定义成协变类型的,所以Covariant[Bird]是Covariant[Animal]的子类型,所以它可以被赋值给c2。


Scala的逆变


将上面的例子改一下:


class Animal {}


class Bird extends Animal {}


class Contravariant[-T](t: T) {


}


val c: Contravariant[Animal] = new Contravariant[Animal](new Animal)


val c2: Contravariant[Bird] = c


这里Contravariant[-T]定义成逆变类型,所以Contravariant[Animal]被看作Contravariant[Animal]的子类型,故c可以被赋值给c2。


下界lower bounds


如果协变类包含带类型参数的方法时:


class Animal {}


class Bird extends Animal {}


class Consumer[+T](t: T) {


def use(t: T) = {}


}


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。


class Animal {}


class Bird extends Animal {}


class Consumer[+T](t: T) {


def get(): T = {new T}


}


为了在方法的参数中使用类型参数,你需要定义下界:


class Animal {}


class Bird extends Animal {}


class Consumer[+T](t: T) {


def use[U >: T](u : U) = {println(u)}


}


这个地方比较复杂, 简单的说就是Scala内部实现是, 把类中的每个可以放类型的地方都做了分类(+, –, 中立), 具体分类规则不说了 对于这里最外层类[+T]是协变, 但是到了方法的类型参数时, 该位置发生了翻转, 成为-逆变的位置, 所以你把T给他, 就会报错说你把一个协变类型放到了一个逆变的位置上


所以这里的处理的方法就是, 他要逆变, 就给他个逆变, 使用[U >: T], 其中T为下界, 表示T或T的超类, 这样Scala编译器就不报错了


上界upper bounds


看一下逆变类中使用上界的例子:


class Animal {}


class Bird extends Animal {}


class Consumer[-T](t: T) {


def get[U <: T](): U = {new U}


}


可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 <:。


综合协变,逆变,上界,下界


一个综合例子:


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)


}


View Bound <%


Scala还有一种视图绑定的功能,如


class Bird {def sing = {}}


class Toy {}


class Consumer[T <% Bird]() {


def use(t: T) = t.sing


}


或者类型参数在方法上:


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)


}


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:


No implicit view available from Toy => Bird.


加入一个隐式转换,编译通过。


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)


}


Context Bound


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:


def f[A : B](a: A) = g(a) // where g requires an implicit value of type B[A]


更清晰的一个例子:


def f[A : ClassManifest](n: Int) = new Array[A](n)


又比如


def f[A : Ordering](a: A, b: A) = implicitly[Ordering[A]].compare(a, b)

以上是关于scala-协变逆变上界下界的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Scala的协变covariant(+),逆变contravariant(-),上界(<:),下界(;:)

Scala的协变covariant(+),逆变contravariant(-),上界(<:),下界(;:)

类型参数,协变逆变,上界下界

Scala的泛型

Typescript 中的协变和逆变

scala中泛型,协变和逆变