Kotlin泛型中的协变与逆变

1. out和in

如果在定义的泛型类和泛型方法的泛型参数前面加上out关键字，说明这个泛型类和泛型方法是协变，简单来说就是A是B的子类，那么Generic<A>也是Generic<B>的子类；协变只能读数据，不能写数据； 注意：若一个泛型类Generic<out T>支持协变，那么它里面方法的参数类型不能使用T

在Kotlin中用in关键字来声明逆变泛型，如果类型A是类型B的子类型，反过来Generic<B>是Generic<A>的子类型，逆变只能写数据，不能读数据 注意：若一个泛型类Generic<in T>支持协变，那么它里面方法的返回值类型不能是T

2. 例子

如上所述，in和out是一个对立面，其中in代表泛型参数逆变，out代表泛型参数协变，从字面上也可以理解，in代表输入，out代表输出，但同时它们又与泛型不变相对立，统称为型变。

假设现在有个场景，需要将数据从一个Double数据拷贝到另一个Double数组，该怎么实现？

    /**
     * 拷贝数组，泛型实现，支持任意类型的List拷贝
     *
     * @param target 目标数组
     * @param src 源数组
     */
    fun <T> copy(target: Array<T?>, src: Array<T>) {
        if (target.size >= src.size) {
            src.forEachIndexed { index, _ -> target[index] = src[index] }
        } else {
            throw IndexOutOfBoundsException()
        }
    }

这样写的局限在于copy方法必须是同一类型，使用如下：

    // Double类型数组
    val targetDouble = arrayOfNulls<Double>(3)
    val srcDouble = arrayOf<Double>(2.0, 1.0, 3.0)
    copy(targetDouble, srcDouble)
    
    // Int类型数组
    val targetInt = arrayOfNulls<Number>(3)
    val srcInt = arrayOf<Number>(2, 1, 3)
    copy(targetInt, srcInt)
    
    //...

如果想把Array<Double>拷贝到Array<Number>中，这样是不允许的，这时候就可以利用型变了

    /**
     * 拷贝数组，in版本
     *
     * @param target 目标数组
     * @param src 源数组
     */
    fun <T> copyIn(target: Array<in T>, src: Array<T>) {
        if (target.size >= src.size) {
            src.forEachIndexed { index, _ -> target[index] = src[index] }
        } else {
            throw IndexOutOfBoundsException()
        }
    }
    
    /**
     * 拷贝数组，out版本
     *
     * @param target 目标数组
     * @param src 源数组
     */
    fun <T> copyOut(target: Array<T>, src: Array<out T>) {
        if (target.size >= src.size) {
            src.forEachIndexed { index, _ -> target[index] = src[index] }
        } else {
            throw IndexOutOfBoundsException()
        }
    }

仔细看，in是声明在target数组上，而out是声明在src数组上，所以target能接收T的父类型Array，src能接收T的子类型Array，当然，这个T类型需要在编译时才能确定。 使用如下：

    val targetDouble = arrayOfNulls<Number>(3)
    val srcDouble = arrayOf<Number>(2.0, 1.0, 3.0)
    // 允许
    copyIn(targetDouble, srcDouble)
    // 允许
    copyOut(targetDouble, srcDouble)

3.总结

	协变	逆变	不变
Kotlin	实现方式：<out T>,只能作为消费者，只能读取不能添加	实现方式：<in T>,只能作为生产者，只能添加不能读取	实现方式： <T>,既能添加也能读取
Java	实现方式：<? extends T>,只能作为消费者，只能读取不能添加	实现方式：<? super T>,只能作为生产者，只能添加不能读取	实现方式： <T>,既能添加也能读取