关于 Java 和 Scala 中的泛型

Posted 2023-02-25

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【中文标题】关于 Java 和 Scala 中的泛型【英文标题】：About generics in Java and Scala 【发布时间】：2012-05-21 07:01:03 【问题描述】：

我对通用子类型感到困惑。

在 Java 中，如果类型 A 是 B 的子类型，则泛型类型 C<A> 和 C<B> 是不变的。例如，ArrayList<Base> 不是ArrayList<Derived> 的子类型。

但是，在 Scala 中，如果类型 A 是 B 的子类型，则泛型类型 C<A> 和 C<B> 是协变的。那么 Scala 中泛型类的属性是什么，而 Java 中没有呢？

【问题讨论】：

我不太明白你的问题是什么意思。在 Scala 中，我们编写 C[A] 和 C[B]，不，它们不是彼此的子类型默认情况下。仅当您将C 声明为class C[+T] 时，如果T 仅出现在C 的协变位置，编译器将允许您这样做。 @OliCharlesworth 最后，我的问题是如果类型 A 是 B 的子类型，泛型类型 C[A] 也是 C[B] 的子类型，那么这种泛型类型的属性是什么？ @n.m.感谢您更正语法。您对 C[+T] 类的解释是正确的。 @user1391576：你的问题是：ArrayList<Base> is not a subtype of ArrayList<Derived>，但我猜你想问的是ArrayList<Derived> is not a subtype of ArrayList<Base>，不是吗？ 【参考方案1】：

首先请注意，方差是通用类型参数的属性，而不是参数化类型本身的属性。

其次：你对 scala 的看法是错误的——默认情况下，类型参数是不变的。让我们调查一下！

Java

Java 有使用地点差异注释。也就是说，您可以像这样声明方法：

boolean addAll(Collection<? extends T> c);

然而，有一种形式的“参数化类型”（我松散地使用这个术语），其中类型参数是协变的：Java 数组！（这实际上很疯狂，因为数组是可变的，因此很容易绕过类型系统）。考虑以下几点：

public static void subvert(Object[] arr)  arr[0] = "Oh Noes!";

然后：

Integer[] arr = new Integer[1];
subvert(arr); //this call is allowed as arrays are covariant
Integer i = arr[0];

这是一个很好的面试问题：会发生什么？

斯卡拉

在 Scala 中，您有声明站点差异。也就是说，类型参数的方差与参数一起声明（使用注释+ 和-）：

trait Function1[-I, +O]

这表示特征 Function1 有两个类型参数，I 和 O，它们分别是反变体和协变体。 如果没有声明+/- 注释，则类型参数是不变的。例如，Set 的类型参数是不变的：

scala> def foo(set: Set[Any]) = ()
foo: (set: Set[Any])Unit

scala> Set(1)
res4: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(1)

scala> foo(res4)
<console>:10: error: type mismatch;
 found   : scala.collection.immutable.Set[Int]
 required: Set[Any]
Note: Int <: Any, but trait Set is invariant in type A.
You may wish to investigate a wildcard type such as `_ <: Any`. (SLS 3.2.10)
              foo(res4)
                  ^

然而，列表被声明为协变的：

scala> def bar(list: List[Any]) = ()
bar: (list: List[Any])Unit

scala> List(1)
res6: List[Int] = List(1)

scala> bar(res6)

为什么不问编译器？

证明这一点的另一种方法是直接向编译器询问子类型证据：

scala> class Cov[+A]
defined class Cov

scala> implicitly[Cov[Int] <:< Cov[Any]]
res8: <:<[Cov[Int],Cov[Any]] = <function1>

但是有一个不变的类型参数

scala> class Inv[A]
defined class Inv

scala> implicitly[Inv[Int] <:< Inv[Any]]
<console>:9: error: Cannot prove that Inv[Int] <:< Inv[Any].
              implicitly[Inv[Int] <:< Inv[Any]]
                        ^

最后，逆变：

scala> class Con[-A]
defined class Con

scala> implicitly[Con[Any] <:< Con[Int]]
res10: <:<[Con[Any],Con[Int]] = <function1>