[Scala] 了解 协变 与 逆变

首先定义一个类 A，其参数类型 T 为协变，类中包含一个方法 func，该方法有一个类型为 T 的参数：

  1 class A[+T] {
  2   def func(x: T) {}
  3 }

此时在 x 处会有异常提示，covariant type T occurs in contravariant position in type T of value x

如今，先 假设该类定义编译能够经过；

由于 String→AnyRef（String 是 AnyRef 的子类），参数类型 T 为协变，因此 A[String]→A[AnyRef]（A[String] 也是 A[AnyRef] 的子类）。

定义两个对象以下：

val father: A[AnyRef] = null.asInstanceOf[A[AnyRef]] // 父类对象，包含方法 func(x: AnyRef)
val child: A[String] = null.asInstanceOf[A[String]] // 子类对象，包含方法 func(x: String)

根据 里氏替换原则，调用 father.func(Nil) 里的 father 对象应该能够直接替换成 child 对象，可是 child.func(Nil) 调用显然异常。

或者定义以下一个函数，接收 A[AnyRef] 做为参数：

  1 def otherFunc(x: A[AnyRef]): Unit = {
  2   x.func(Nil)
  3 }

同理调用 otherFunc(father) 里的 father 对象也应该能够直接替换成 child 对象，可是如此一来 otherFunc 中的参数要调用 func 方法就只能传入 String 类型的参数了（由于 child 对象中的 func 方法只能接收 String 类型参数），至关于 otherFunc 的处理范围缩小了，这是不容许的。

也就是说上面 A 类的定义违反了里氏替换原则，因此编译器没法经过。

图解上述分析过程：

反之，若是用 father 的父类对象替换，至关于 otherFunc 的处理范围变大了，此时 otherFunc 中的参数要调用 func 方法，完成能够传入 AnyRef 类型的参数。

  1 val fatherFather: A[Any] = null.asInstanceOf[A[Any]] // func(x: Any)
  2 otherFunc(fatherFather)// 若是 T 为协变，此处会提示异常

总结：

协变点（covariant position）：方法返回值的位置；

逆变点（contravariant position）： 方法参数的位置；

由于 A 中的类型参数 T 声明为协变，而 T 又是 func 方法中的参数类型，属于逆变点，因此此时编译器会提示异常：

covariant type T occurs in contravariant position in type T of value x

 

 

• 若是将 T 做为 func 方法的返回值类型，即处于协变点，就能够编译经过。

        此时，回到以前的 otherFunc(father) 和 otherFunc(child)，child 替换 father 后，child 调用 func 返回 String 类型的对象替换 AnyRef 是合理的。

  1 class B[+T] {
  2   def func(): T = {
  3     null.asInstanceOf[T]
  4   }
  5 }
  6 // 与 Function0[+A] 等价

• 或者将类型参数 T 改成逆变，

  1 class A[-T] {
  2   def func(x: T) {}
  3 }
  4 // 与 Function1[-A, Unit] 等价
  5 
  6 val father: A[AnyRef] = null.asInstanceOf[A[AnyRef]] // func(x: AnyRef)
  7 val fatherFather: A[Any] = null.asInstanceOf[A[Any]] // func(x: Any)
  8 
  9 def otherFunc(x: A[AnyRef]): Unit = {
 10   x.func(Nil)
 11 }
 12 
 13 otherFunc(father) // success
 14 otherFunc(fatherFather)// success

 

参考网址：

https://segmentfault.com/a/1190000003509191

http://hongjiang.info/scala-pitfalls-10/

 

by. Memento