Kotlin高级——泛型

开始

泛型类

class MyClass<T> {
    fun method(t: T): T
}

泛型函数

fun <T> method(t: T): T {
    // statements
}

泛型约束

用于约束泛型参数的上界，类似java的extends，默认的上界是Any?

class Person<T : String>

当类型需要多个上界时，使用where语句，T类型必须同时继承/实现A类型和B类型

class Person<T> where T : A, T : B

类型擦除

在Java和Kotlin中都有类型擦除，指的是在使用泛型时，泛型参数会在编译期间去除，也就是List<T>的泛型参数T会被擦除，List<T>就变成List，类中使用到泛型参数的地方都会被赋予类型

随之带来一个问题，就是无法在运行时判断泛型参数的类型（Kotlin可以通过reified关键字实现），同时无法描述泛型参数的类型关系，其中一个例子是List<Object>不是List<String>的父类，这样的现象称为不变

协变与逆变

协变和逆变用于解决不变问题，二者统称为型变

协变和逆变通常用在函数参数和返回值的类型声明上，用于扩展容器输入和输出的类型范围，并不能进行实际地转换，如果要实现类型转换，只能创建新对象，手动进行转换

星投影：类似java的泛型通配符?，用于接收不确定的泛型信息，只能读取值（向外输出值），相当于<out Any?>

• Java实现：使用extends实现协变，使用super实现逆变，只支持使用处型变

  interface Collection<T> {
      // 协变：向下扩展类型范围，只能安全读取，确保读取的都是T的子类
      Collection<? extends T> method1();
      void method2(Collection<? extends T> c);
          
      // 逆变：向上扩展类型范围，只能安全写入，确保写入的都是T的子类
      Collection<? super T> method3();
      void method4(Collection<? super T> c);
  }
  

• Kotlin实现：使用out实现协变，使用in实现逆变，支持声明处型变

  // 使用处型变
  interface Collection<T> {
      // 协变
      fun method1(): Collection<out T>;
      fun method2(c: Collection<out T>);
          
      // 逆变
      fun method3(): Collection<in T>;
      fun method4(c: Collection<in T>);
  }
      
  // 声明处型变
  interface Collection<out T> {
      // T只支持协变
      fun method1(): Collection<T>;
      fun method2(c: Collection<T>);
  }
  interface Collection<in T> {
      // T只支持逆变
      fun method3(): Collection<in T>;
      fun method4(c: Collection<in T>);
  }
  

协变逆变原理

核心原理为一个父类引用可以无障碍地接收一个子类对象，协变和逆变都是基于这一点实现的

容器泛型使用协变还是逆变，与它作为形参还是返回值是无关的，要看该容器的值的使用场景

• 当容器在消费场景时，容器需要被读取，因此外部需要使用一个父类引用接收读取值，因此容器泛型使用协变声明，确保容器内的值都是外部声明类型的子类，可以安全接收
• 当容器在生产场景时，容器需要被写入，因此容器内需要使用一个父类引用接收写入值，因此容器泛型使用逆变声明，确保写入值都是容器声明类型的子类，可以安全写入

具体化泛型参数

用于解决获取泛型参数的运行时类型问题

获取泛型的运行时类型场景

• 序列化和反序列化
• 数据库操作
• 自定义注解
• 泛型类型检查

kotlin和java在运行时会进行类型擦除，因此无法在运行时获取泛型的实际类型

• java可以通过反射获取
• kotlin使用reified+inline实现

// inline+reified
inline fun <reified T> TreeNode.findParentOfType(): T? {
    var p = parent
    // T 可以作为类型，用于检查和转换
    while (p != null && p !is T) {
        p = p.parent
    }
    return p as T?
}