Scala 入门-型变,协变,逆变,不变

2024-06-03 13:38

本文主要是介绍Scala 入门-型变,协变,逆变,不变,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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什么是型变

型变就是复杂类型的数据其组件类型存在继承关系时,复杂类型数据是否也有相对应的关系。

  • 泛型类的类型参数支持型变注释,允许它们是协变的,逆变的,在没有使用注释的情况下是不变的。

  • 在类型系统中使用型变允许我们在复杂类型之间建立直观的连接,而缺乏型变则会限制类抽象的重用性。

定义协变

使用注释 +A,可以使一个泛型类的类型参数 A 成为协变。
对于某些类 class List[+A],使 A 成为协变意味着对于两种类型 A 和 B,如果 A 是 B 的子类型,那么 List[A] 就是 List[B] 的子类型。

  abstract class Animal {def name: String}case class Cat(name: String) extends Animalcase class Dog(name: String) extends Animal// Scala 标准库有一个通用的不可变的类 sealed abstract class List[+A],其中类型参数 A 是协变的。// List 的参数是支持协变的,并且 Cat 和 Dog 都是 Animal 的子类// 所以,List[Cat] 和 List[Dog] 也是 List[Animal] 的子类型,可以作为参数传入 printAnimalNames 方法def printAnimalNames(animals: List[Animal]): Unit = {animals.foreach { animal =>println(animal.name)}}val cats: List[Cat] = List(Cat("Whiskers"), Cat("Tom"))val dogs: List[Dog] = List(Dog("Fido"), Dog("Rex"))printAnimalNames(cats)// Whiskers// TomprintAnimalNames(dogs)// Fido// Rex

定义逆变

通过使用注释 -A,可以使一个泛型类的类型参数 A 成为逆变。
对于某个类 class Writer[-A],使 A 逆变意味着对于两种类型 A 和 B,如果 A 是 B 的子类型,那么 Writer[B] 是 Writer[A] 的子类型。

  abstract class Animal {def name: String}case class Cat(name: String) extends Animalcase class Dog(name: String) extends Animalabstract class Printer[-A] {def print(value: A): Unit}// AnimalPrinter 继承了 Printer,Printer 泛型支持逆变// 由于 Cat 是 Animal 的子类型,所以 Printer[Animal] 是 Printer[Cat] 的子类型// 从逻辑上因为 Printer[Animal] 可以输出所有动物的名称,因此也可以输出 Cat,这是合理的。// 但是 Printer[Cat] 只能输出 Cat,并不可以输出其他的 Animal,所以 Printer[Animal] 可以替换 Printer[Cat]class AnimalPrinter extends Printer[Animal] {def print(animal: Animal): Unit =println("The animal's name is: " + animal.name)}class CatPrinter extends Printer[Cat] {def print(cat: Cat): Unit =println("The cat's name is: " + cat.name)}val myCat: Cat = Cat("Boots")// Printer 支持逆变,因此该方法可以接收 Printer[Animal] 类型的参数。def printMyCat(printer: Printer[Cat]): Unit = {printer.print(myCat)}val catPrinter: Printer[Cat] = new CatPrinterval animalPrinter: Printer[Animal] = new AnimalPrinterprintMyCat(catPrinter) // The cat's name is: BootsprintMyCat(animalPrinter) // The animal's name is: Boots

定义不变

默认不加任何修饰的情况下,Scala 中的泛型类是不变的。这意味着它们既不是协变的也不是逆变的。

  // Container 是不变的。 Container[Cat] 不是 Container[Animal] 的子类型class Container[A](value: A) {private var _value: A = valuedef getValue: A = _valuedef setValue(value: A): Unit = {_value = value}}// Container 不是协变的,是不变的,这点很重要,否则会将狗的值分配给猫val catContainer: Container[Cat] = new Container(Cat("Felix"))val animalContainer: Container[Animal] = catContainer // 编译报错animalContainer.setValue(Dog("Spot"))val cat: Cat = catContainer.getValue

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