[JAVA冷知识]什么是逆变(contravariant)与协变(covariant)?数组是否支持协变逆变?泛型呢？

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: 1224965096@qq.com* @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: 1224965096@qq.com* @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: 1224965096@qq.com* @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$A cannot be cast to com.liruilong.CovariantDemo$Bat 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: 1224965096@qq.com* @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: 1224965096@qq.com* @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{@Overridepublic  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;}}

[JAVA冷知识]什么是逆变(contravariant)与协变(covariant)?数组是否支持协变逆变?泛型呢？相关推荐

[JAVA冷知识]JAVA居然支持多继承？让我们用内部类去实现吧
写在前面 JAVA冷知识,今天和小伙伴分享的是通过内部类的方式实现JAVA的多继承一个Demo和JDK源码中的具体场景部分内容参考 <编写高质量代码(改善Java程序的151个建议)> ...
[JAVA冷知识]动态加载不适合数组类?那如何动态加载一个数组类?
写在前面今天和小伙伴分享一些java小知识点,主要围绕下面几点: 既然数组是一个类, 那么编译后类名是什么?类路径呢? 为什么说动态加载不适合数组? 那应该如何动态加载一个数组? 部分内容参考 &l ...
Java冷知识之——魔数（Magic Number）
一. 编程中的魔数在阿里巴巴Java开发手册编程规约第二节常量定义的第一条中写道: 魔法值(即魔数)指的是未经预先定义的常量,而反例中的 "Id#taobao_" 则叫做魔字符串 ...
Java冷知识（三）编译器的花招之synthetic修饰符
首先我们应该达成一个共识:很多的Java语法糖都是编译器赋予的,而JVM是一个与Java语言解耦的平台.有了这个共识,再来看今天的主角:synthetic修饰符. 我们在阅读JDK反射包源码时,会遇到 ...
java冷知识：代码行数多少才算大项目？
注:以下摘自:<软件工程概论> 郑人杰.殷人民编 java项目的大小衡量标准(以代码行作为计量标准的): 微型:只是一个人,甚至是半日工作在几天内完成的软件: 小型:一个人半年内完成的 2 ...
JAVA 冷知识( break outer ；)
如何在内循环结束外循环关键字break和continue都是结束循环的作用,但是它只能结束它外面的第一层循环,如果代码里面是一层一层又一层的循环,你想直接结束最外层循环又该怎么做呢? 此时,就需要o ...
不看会后悔的100个超有趣冷知识（一）
------------------------------------多图预警------------------------------------------ 记事本冷知识 1.如何让记事本卡住 ...
Java 15 年老兵都不一定了解的冷知识！
你知道的越多,不知道的就越多,业余的像一棵小草! 成功路上并不拥挤,因为坚持的人不多. 编辑:业余草推荐:https://www.xttblog.com/?p=5251 Java 15 年老兵都不一 ...
不变(Invariant), 协变(Covarinat), 逆变(Contravariant) : 一个程序猿进化的故事
阿袁工作的第1天: 不变(Invariant), 协变(Covarinat), 逆变(Contravariant)的初次约阿袁,早!开始工作吧. 阿袁在笔记上写下今天工作清单: 实现一个scala类 ...
我的世界java版游戏崩溃_我的世界：MC不一样的冷知识，游戏崩溃？没想到你是这样的F3！...
我的世界:MC不一样的冷知识,游戏崩溃?没想到你是这样的F3!我的世界:超实用的5大快捷操作,这个键按住10秒会发生神奇的事! 快捷操作一:拿起和放置物品 <我的世界>早期没有合成书的时候 ...

[JAVA冷知识]什么是逆变(contravariant)与协变(covariant)?数组是否支持协变逆变?泛型呢？

写在前面

[JAVA冷知识]什么是逆变(contravariant)与协变(covariant)?数组是否支持协变逆变?泛型呢？相关推荐

最新文章

热门文章