轉向Kotlin——泛型

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不管是Java仍是Kotlin，泛型都是一個很是重要的概念，簡單的泛型應用很容易理解，不過也有理解起來麻煩的時候。

泛型基礎

在瞭解Kotlin的泛型以前，先來看看Java中的泛型：

舉個栗子：在JDK中，有一類列表對象，這些對象對應的類都實現了List接口。List中能夠保存任何對象：

List list=new ArrayList();
list.add(55);
list.add("hello");
複製代碼

上面的代碼中，List中保存了Integer和String兩種類型值。儘管這樣作是能夠保存任意類型的對象，但每一個列表元素就失去了原來對象的特性，由於在Java中任何類都是Object的子類，這樣作的弊端就是原有對象類型的屬性和方法都不能再使用了。

但在定義List時，能夠指定元素的數據類型，那麼這個List就再也不是通用的了，只能存儲一種類型的數據。JDK1.5以後引入了一個新的概念：泛型。

所謂泛型，就是指在定義數據結構時，只指定類型的佔位符，待到使用該數據結構時再指定具體的數據類型：

public class Box<T> {
    
    private T t;

    public Box(T t) {
        this.t = t;
    }
}


Box<Integer> box=new Box(2);
複製代碼

在Kotlin中一樣也支持泛型，下面是Kotlin實現上面一樣的功能：

class Box<T>(t: T) {
    var value = t
}

var box: Box<String> = Box("haha")
複製代碼

類型變異

Java中

Java泛型中有類型通配符這一機制，不過在Kotlin泛型中，沒有通配符。

先看一個Java的栗子：

List<String> list1 = new ArrayList<>();
List<Object> list2 = list1;  // 編譯錯誤
複製代碼

以上代碼編譯錯誤。這裏有兩個List對象，很明顯String是Object的子類，但遺憾的是，Java編譯器並不認爲List < String >和List < Object> 有任何關係，直接將list1賦值給list2是會編譯報錯的，這是因爲List的父接口是Collection：

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {..}
複製代碼

爲了解決這個問題，Java泛型提供了問號（？）通配符來解決這個問題。例如Collection接口中的addAll方法定義以下：

boolean addAll(Collection<? extends E> var1);
複製代碼

? extends E 表示什麼呢，表示任何父類是E（或者E的任何子類和本身）都知足條件，這樣就解決了List < String > 給List < Object> 賦值的問題。

出了extend還有super，這裏再也不過多介紹。

Kotlin中

Kotlin泛型並無提供通配符，取而代之的是out和in關鍵字。用out聲明的泛型佔位符只能在獲取泛型類型值得地方，如函數的返回值。用in聲明的泛型佔位符只能在設置泛型類型值的地方，如函數的參數。

咱們習慣將只能讀取的對象稱爲生產者，將只能設置的對象稱爲消費者。若是你使用一個生產者對象，將沒法對這個對象調用add或set等方法，但這並不表明這個對象的值是不變的。例如，你徹底能夠調用clear方法來刪除List中的全部元素，由於clear方法不須要任何參數。

通配符類型（或者其餘任何的類型變異），惟一可以確保的僅僅是類型安全。

abstract class Source<out T> {
    abstract fun func(): T
}

abstract class Comparable<in T> {
    abstract fun func(t: T)
}
複製代碼

類型投射

若是將泛型類型T聲明爲out，就能夠將其子類化（List < String > 是List < Object> 的子類型），這是很是方便的。若是咱們的類可以僅僅只返回T類型的值，那麼的確能夠將其子類化。但若是在聲明泛型時未使用out聲明T呢？

如今有一個Array類以下：

class Array<T>(val size: Int) {
    fun get(index: Int): T {
    }

    fun set(index: Int, t: T) {
    }
}
複製代碼

此類中的T既是get方法的返回值，又是set方法的參數，也就是說Array類既是T的生產者，也是T的消費者，這樣的類就沒法進行子類化。

fun copy(from: Array<Any>, to: Array<Any>) {
    assert(from.size == to.size)
    for(i in from.indices){
        to[i]=from[i]
    }
}
複製代碼

這個copy方法，就是將一個Array複製到另外一個Array中，如今嘗試使用一下：

val ints: Array<Int> = arrayOf(1, 2, 3)
val any: Array<Any> = Array(3)
copy(ints, any)  // 編譯錯誤，由於Array<Int> 不是Array<Any>的子類型
複製代碼

Array< T > 對於類型參數T是不可變的，所以Array< Int> 和Array< Any>他們沒有任何關係，爲何呢?由於copy可能會進行一些不安全的操做，也就是說，這個函數可能會試圖向from中寫入數據，這樣可能會拋類型轉換異常。

能夠這樣：

fun copy(from: Array<out Any>, to: Array<Any>) {
	...
}
複製代碼

將from的泛型使用out修飾。

這種聲明在Kotlin中稱爲類型投射：from不是一個單純的數組，而是一個被限制（投射）的數組，咱們只能對這個數組調用那些返回值爲類型參數T的函數，在這個例子中，咱們只能調用get方法，這就是咱們事先使用處的類型變異的方案。

in關鍵字也是同理。

泛型函數

不只類能夠有泛型參數，函數同樣能夠有泛型參數。泛型參數放在函數名稱以前。

fun <T> getList(item: T): List<T> {
    ...
}
複製代碼

調用泛型函數時，應該在函數名稱以後指定調用端類型參數。

val value = getList<Int>(1)
複製代碼

泛型約束

對於一個給定的泛型參數，所容許使用的類型，能夠經過泛型約束來限制，最多見的約束是上界，與Java中的extends相似。

fun <T : Any> sort(list: List<T>) {

} 
複製代碼

冒號以後指定的類型就是泛型參數的上界：對於泛型參數T，容許使用Any的子類型。若是沒有指定，則默認使用的上界類型是「Any?」，在定義泛型參數的尖括號內，值容許定義惟一一個上界。

小結

Kotlin泛型是在Java泛型的基礎上進行了改進，變得更好用，更安全，儘管上述的泛型技術不必定都用得上，但對於全面瞭解Kotlin泛型會起到很大做用。

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