Scala 中的协变、逆变、非变

Scala 中的协变、逆变、非变

1. 协变、逆变、非变介绍

协变和逆变主要是用来解决参数化类型的泛化问题。Scala 的协变与逆变是非常有特色的，完全解决了Java中泛型的一大缺憾；举例来说，Java中，如果有 A 是 B 的子类，但 Card[A]却不是 Card[B] 的子类；而 Scala 中，只要灵活使用协变与逆变，就可以解决此类 Java 泛型问题；

由于参数化类型的参数（参数类型）是可变的，当两个参数化类型的参数是继承关系（可泛化），那被参数化的类型是否也可以泛化呢？Java 中这种情况下是不可泛化的，然而 Scala提供了三个选择，即协变(“+”)、逆变（“-”）和非变。

下面说一下三种情况的含义，首先假设有参数化特征 Queue，那它可以有如下三种定义。

trait Queue[T] {}

这是非变情况。这种情况下，当类型 B 是类型 A 的子类型，则Queue[B]与 Queue[A]没有任何从属关系，这种情况是和 Java 一样的。

trait Queue[+T] {}

这是协变情况。这种情况下，当类型 B 是类型 A 的子类型，则Queue[B]也可以认为是Queue[A]的子类型，即 Queue[B]可以泛化为 Queue[A]。也就是被参数化类型的泛化方向与参数类型的方向是一致的，所以称为协变。

trait Queue[-T] {}

这是逆变情况。这种情况下，当类型 B 是类型 A 的子类型，则Queue[A]反过来可以认为是 Queue[B]的子类型。也就是被参数化类型的泛化方向与参数类型的方向是相反的，所以称为逆变。

2. 协变、逆变、非变总结

C[+T]：如果 A 是 B 的子类，那么 C[A]是 C[B]的子类。

C[-T]：如果 A 是 B 的子类，那么 C[B]是 C[A]的子类。

C[T]： 无论 A 和 B 是什么关系，C[A]和 C[B]没有从属关系

3. 案例

package cn.cheng.scala.enhance.covariance
class Super
class Sub extends Super
//协变
class Temp1[+A](title: String)
//逆变
class Temp2[-A](title: String)
//非变
class Temp3[A](title: String)
object Covariance_demo{
def main(args: Array[String]) {
//支持协变 Temp1[Sub]还是 Temp1[Super]的子类
val t1: Temp1[Super] = new Temp1[Sub]("hello scala!!!")
//支持逆变 Temp1[Super]是 Temp1[Sub]的子类
val t2: Temp2[Sub] = new Temp2[Super]("hello scala!!!")
//支持非变 Temp3[Super]与 Temp3[Sub]没有从属关系，如下代码会报错
//val t3: Temp3[Sub] = new Temp3[Super]("hello scala!!!")
//val t4: Temp3[Super] = new Temp3[Sub]("hello scala!!!")
println(t1.toString)
println(t2.toString)
}

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