转向Kotlin——泛型

无论是Java还是Kotlin，泛型都是一个非常重要的概念，简单的泛型应用很容易理解，不过也有理解起来麻烦的时候。一起来认识一下。

泛型基础

在了解Kotlin的泛型之前，先来看看Java中的泛型：

举个栗子：在JDK中，有一类列表对象，这些对象对应的类都实现了List接口。List中可以保存任何对象：

上面的代码中，List中保存了Integer和String两种类型值。尽管这样做是可以保存任意类型的对象，但每个列表元素就失去了原来对象的特性，因为在Java中任何类都是Object的子类，这样做的弊端就是原有对象类型的属性和方法都不能再使用了。

但在定义List时，可以指定元素的数据类型，那么这个List就不再是通用的了，只能存储一种类型的数据。JDK1.5之后引入了一个新的概念：泛型。

所谓泛型，就是指在定义数据结构时，只指定类型的占位符，待到使用该数据结构时再指定具体的数据类型：

在Kotlin中同样也支持泛型，下面是Kotlin实现上面同样的功能：

类型变异

Java中

Java泛型中有类型通配符这一机制，不过在Kotlin泛型中，没有通配符。

先看一个Java的栗子：

以上代码编译错误。这里有两个List对象，很明显String是Object的子类，但遗憾的是，Java编译器并不认为List 和List 有任何关系，直接将list1赋值给list2是会编译报错的，这是由于List的父接口是Collection：

为了解决这个问题，Java泛型提供了问号（？）通配符来解决这个问题。例如Collection接口中的addAll方法定义如下：

? extends E 表示什么呢，表示任何父类是E（或者E的任何子类和自己）都满足条件，这样就解决了List 给List 赋值的问题。

出了extend还有super，这里不再过多介绍。

Kotlin中

Kotlin泛型并没有提供通配符，取而代之的是out和in关键字。用out声明的泛型占位符只能在获取泛型类型值得地方，如函数的返回值。用in声明的泛型占位符只能在设置泛型类型值的地方，如函数的参数。

我们习惯将只能读取的对象称为生产者，将只能设置的对象称为消费者。如果你使用一个生产者对象，将无法对这个对象调用add或set等方法，但这并不代表这个对象的值是不变的。例如，你完全可以调用clear方法来删除List中的所有元素，因为clear方法不需要任何参数。

通配符类型（或者其他任何的类型变异），唯一能够确保的仅仅是类型安全。

类型投射

如果将泛型类型T声明为out，就可以将其子类化（List 是List 的子类型），这是非常方便的。如果我们的类能够仅仅只返回T类型的值，那么的确可以将其子类化。但如果在声明泛型时未使用out声明T呢？

现在有一个Array类如下：

此类中的T既是get方法的返回值，又是set方法的参数，也就是说Array类既是T的生产者，也是T的消费者，这样的类就无法进行子类化。

这个copy方法，就是将一个Array复制到另一个Array中，现在尝试使用一下：

Array 对于类型参数T是不可变的，因此Array 和Array他们没有任何关系，为什么呢?因为copy可能会进行一些不安全的操作，也就是说，这个函数可能会试图向from中写入数据，这样可能会抛类型转换异常。

可以这样：

将from的泛型使用out修饰。

这种声明在Kotlin中称为类型投射：from不是一个单纯的数组，而是一个被限制（投射）的数组，我们只能对这个数组调用那些返回值为类型参数T的函数，在这个例子中，我们只能调用get方法，这就是我们事先使用处的类型变异的方案。

in关键字也是同理。

泛型函数

不仅类可以有泛型参数，函数一样可以有泛型参数。泛型参数放在函数名称之前。

调用泛型函数时，应该在函数名称之后指定调用端类型参数。

泛型约束

对于一个给定的泛型参数，所允许使用的类型，可以通过泛型约束来限制，最常见的约束是上界，与Java中的extends类似。

冒号之后指定的类型就是泛型参数的上界：对于泛型参数T，允许使用Any的子类型。如果没有指定，则默认使用的上界类型是“Any?”，在定义泛型参数的尖括号内，值允许定义唯一一个上界。

小结

Kotlin泛型是在Java泛型的基础上进行了改进，变得更好用，更安全，尽管上述的泛型技术不一定都用得上，但对于全面了解Kotlin泛型会起到很大作用。