Kotlin学习（8）泛型，美团Android面试

最新推荐文章于 2023-09-10 18:53:42 发布

微服务架构师

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分类专栏：程序员文章标签：架构面试

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本文探讨了Kotlin中的泛型，解释了为何在Kotlin中不能直接将`MutableList<Apple>`传递给接受`MutableList<Fruit>`的函数。通过对比Java的协变和逆变，阐述了Java中通配符的作用，以及它们如何影响类型安全。文章还简要提及了2020-2021年BAT面试中的Android与Java基础知识点。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

class Apple : Fruit() //Apple继承Fruit

class Banana : Fruit() //Banana继承Fruit

class Grape : Fruit() //Grape继承Fruit

//两个函数

object GenericTypeDemo {

fun addFruit(fruit: MutableList){}

fun getFruit(fruit: MutableList<Fruit){}

}

这个时候可以这样调用上面的两个函数：

val fruits： MutableList = mutableListOf(Fruit(), Fruit(), Fruit())

GenericTypeDemo.addFruit(fruits)

GenericTypeDemo.getFruit(fruits)

现在又有一个存放Apple的List：

val aples: MutableList = mutableListOf(Apple(), Apple(), Apple())

由于Kotlin中的泛型和Java一样是非协变的。所以下面的调用是编译不通过的：

GenericTypeDemo.addFruit(apples)

GenericTypeDemo.getFruit(apples)

如果没有协变，我们不得不在GenericTypeDemp中在添加两行代码：

fun addApple(apple: MutableList)

fun getApple(apple: MutableList)

这样重复的代码是不可取的。

在Java中我们使用 <? extend T>确定上界，使用 <? super T>确定下界。

这里的？是类型通配符，相当于对抽象的类型定义做了一个范围界定。

Number类型（简记为F）是Integer类型（简记为C）的父类型，我们把这中关系简称为 C=>F(C继承F)，而List< Number>,List< Integer>代表的泛型类型分别简记为f(F),f©

那么我们可以这样描述协变和逆变：

当C=>F，如果有f© => f(F)，那么f叫做协变
当C=>F，如果有f(F) => f©，那么f叫做逆变。

如果上面两种关系都不成立，则叫做不变。

3.1 协变

Java中的数组是协变的。下面的代码是可以正常运行的：

Integer[] ints = new Integer[3];

ints[0] = 0;

ints[1] = 1;

Number[] numbers = new Number[3];

numbers = ints; //数组是协变的，所以可以正确赋值

在java中，Integer是Number的子类，数组Integer[]也是Number[]的子类，因此在任何需要 Numbers[]值的地方都可以提供一个 Integer[]值。

但是Java中的泛型是非协变的。所以Java中的数组的协变和泛型的非协变就如下图所示：

在这里插入图片描述

上面的代码中把数组换成list就会报错。

就算我们使用通配符这样写也会报错：

List<? extends Number> list = new ArrayList();

list.add(new Integer(1)) //报错

这里我们会有疑问：为什么Number可以被Integer实例化，但是ArrayList< Number>却不能被ArrayList< Integer>实例化，即使使用了通配符也不行。

为了解决这个问题，我们需要了解Java中的逆变和协变及泛型中通配符的用法。

协变的意义是 List< ?> => List< ? extends Number>

List<? extends Number> list1 = new ArrayList();

List<? extends Number> list2 = new ArrayList();

//编译

list1.add(null); //编译ok

list2.add(null); //编译OK

list1.add(new Integer(1)) //编译错误

list2.add(new Float(1f)) //编译错误

List< Integer>、List< Float>等都是List<? extends Number>的子类型。

现在问题来了，如果能将Float的子类添加到List<? extends Number>中，也能将Integer的子类添加到List<? extends Number>中，那么List<? extends Number>中就会持有各种Number子类型的对象。而这个时候，当我们再使用这个List的时候，元素的类型就会非常混乱。我们不知道哪个元素是Integer。或者Float。

Java为了保护其类型一致性，禁止向List<? extends Number>添加任意Number子类型的对象。不过可以添加空对象null。

3.2 逆变

我们先用一段代码举例子：

List<? super Number> list = new ArrayList();

这里的子类型C是 “? super Number”，父类型是Number的父类型（Object）。

代码示例如下：

List<? super Number> list1 = new ArrayList();

List<? super Number> list2 = new ArrayList();

list1.add(new Integer(3)); //可以添加Integer类型的元素

list2.add(new Integer(4)); //ok

在逆变类型中，我们可以向其中添加元素。

可以向 List<? super Number>中添加Number及其子类对象。