Kotlin 泛型中的 in 和 out

簡評：在 Kotlin 中使用泛型你會注意到其中引入了 in 和 out，對於不熟悉的開發者來說可能有點難以理解。從形式上講，這是一種定義逆變和協變的方式，這篇文章就來講講怎麼來理解和記住它們。

in & out 怎麼記？

Out (協變)

如果你的類是將泛型作為內部方法的返回，那麼可以用 out：

interface Production<out T> {n fun produce(): Tn}n

可以稱其為 production class/interface，因為其主要是產生（produce）指定泛型對象。因此，可以這樣來記：produce = output = out。

In(逆變)

如果你的類是將泛型對象作為函數的參數，那麼可以用 in：

interface Consumer<in T> {n fun consume(item: T)n}n

可以稱其為 consumer class/interface，因為其主要是消費指定泛型對象。因此，可以這樣來記：consume = input = in。

Invariant(不變)

如果既將泛型作為函數參數，又將泛型作為函數的輸出，那就既不用 in 或 out。

interface ProductionConsumer<T> {n fun produce(): Tn fun consume(item: T)n}n

舉個例子

假設我們有一個漢堡（burger）對象，它是一種快餐，當然更是一種食物。

open class Foodnopen class FastFood : Food() nclass Burger : FastFood()n

1. 漢堡提供者

根據上面定義的類和介面來設計提供 food, fastfood 和 burger 的類：

class FoodStore : Production<Food> {n override fun produce(): Food {n println("Produce food")n return Food()n }n}nnclass FastFoodStore : Production<FastFood> {n override fun produce(): FastFood {n println("Produce food")n return FastFood()n }n}nnclass InOutBurger : Production<Burger> {n override fun produce(): Burger {n println("Produce burger")n return Burger()n }n}n

現在，我們可以這樣賦值：

val production1 : Production<Food> = FoodStore()nval production2 : Production<Food> = FastFoodStore()nval production3 : Production<Food> = InOutBurger()n

很顯然，漢堡商店屬於是快餐商店，當然也屬於食品商店。

因此，對於 out 泛型，我們能夠將使用子類泛型的對象賦值給使用父類泛型的對象。

而如果像下面這樣反過來使用子類 - Burger 泛型，就會出現錯誤，因為快餐（fastfood）和食品（food）商店不僅僅提供漢堡（burger）。

val production1 : Production<Burger> = FoodStore() // Errornval production2 : Production<Burger> = FastFoodStore() // Errornval production3 : Production<Burger> = InOutBurger()n

2. 漢堡消費者

再讓我們根據上面的類和介面來定義漢堡消費者類：

class Everybody : Consumer<Food> {n override fun consume(item: Food) {n println("Eat food")n }n}nnclass ModernPeople : Consumer<FastFood> {n override fun consume(item: FastFood) {n println("Eat fast food")n }n}nnclass American : Consumer<Burger> {n override fun consume(item: Burger) {n println("Eat burger")n }n}n

現在，我們能夠將 Everybody, ModernPeople 和 American 都指定給漢堡消費者（Consumer<Burger>）：

val consumer1 : Consumer<Burger> = Everybody()nval consumer2 : Consumer<Burger> = ModernPeople()nval consumer3 : Consumer<Burger> = American()n

很顯然這裡美國的漢堡的消費者既是現代人，更是人類。

因此，對於 in 泛型，我們可以將使用父類泛型的對象賦值給使用子類泛型的對象。

同樣，如果這裡反過來使用父類 - Food 泛型，就會報錯：

val consumer1 : Consumer<Food> = Everybody()nval consumer2 : Consumer<Food> = ModernPeople() // Errornval consumer3 : Consumer<Food> = American() // Errorn

根據以上的內容，我們還可以這樣來理解什麼時候用 in 和 out：

• 父類泛型對象可以賦值給子類泛型對象，用 in；
• 子類泛型對象可以賦值給父類泛型對象，用 out。

原文：In and out type variant of Kotlin

日報擴展閱讀：

• Kotlin 1.2 正式發布

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