一筐梨子&一筐水果——协变性(covariant)

Posted 2020-09-22 jzssuanfa

假设突然看见这个问题。我们常常会想当然。

一个梨子是水果，一筐梨子是一筐水果吗？

程序中，我们较少使用到协变性(covariant)。

一个经典的问题：父类Sup有方法m()。有子类Sub

public class CovariantDemo{
    public static void main(String[] args) {
        Sub[] b = new Sub[10];
        Sup[] p = b;

        p[0] =  new Sup();
        b[0].m();
    }
}

有什么问题？

b是一筐梨子。p是一筐水果，如今你把一个苹果放在了p中。

所以，编译器觉得正确。执行时java.lang.ArrayStoreException: typeSystem.generics.Sup

Java泛型中最令人头痛的是參数化类型的协变性问题。

数组的一个重要性质——协变性(covariant)：假设A是B的子类。则A[]是B[]的子类型。

然而对于泛型C<T>，參数化类型C<Object>与C<String>无关。

这违反人们的直观认知。

如何说服自己：C<Object>与C<String>无关是合理的。

(1)參数化类型C<梨子>保证当前有一筐梨子。而C<水果>则保证当前有一筐水果，能够向一筐水果中放入苹果、菠萝。假设C<水果>持有C<梨子>引用却不导致编译错误的话，就能够向一筐梨子中放入苹果、菠萝。那么泛型的作用——保证/限定泛型中元素类型的作用将荡然无存。（技术原因：类型參数的擦除）

(2)尽管数组具有协变性，可是在使用时，程序猿要自律地限制元素类型、须要做强制类型转换、或者须要忍受执行时异常而非编译时错误。而这些正是Java泛型要避免的，Java泛型比Java数组使用起来更安全。还有一方面，由于可以方便地使用有限定性的数组如“梨子[]”，数组的协变性不被常常使用。也就不显得讨厌。

（修复例程问题：p[0] =  new Sub(); ）

A是B的子类型。參数化类型C<A> 与C<B>无协变性。在某些情况下，却须要參数化类型可以协变，注意，协变指參数化类型之间的协变。为此，Java提供通配符(wildcard)。包含仅仅读通配符“? extends”和仅仅写通配符“?super”。

【5.4.2】