Kotlin 泛型
Kotlin 语言支持泛型,为为类型安全提供保证,消除类型强转的烦恼
泛型,即 "参数化类型",将类型参数化,可以用在类,接口,方法上
声明一个泛型类
class Box<T>(t: T) { var value = t }
实例化一个泛型
创建泛型类的实例时我们需要指定类型参数
val box: Box<Int> = Box<Int>(1)
或者
val box = Box(1) // 编译器会进行类型推断,1 类型 Int,所以编译器知道我们说的是 Box<Int>
范例
下面的范例向泛型类 Box 传入整型数据和字符串
// filename: main.kt // author: 简单教程(www.twle.cn) // Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved. class Box<T>(t : T) { var value = t } fun main(args: Array<String>) { var boxInt = Box<Int>(10) var boxString = Box<String>("www.twle.cn") println(boxInt.value) println(boxString.value) }
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
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www.twle.cn
定义泛型类型变量,可以完整地写明类型参数,如果编译器可以自动推定类型参数,也可以省略类型参数
Kotlin 泛型函数的声明与 Java 相同,类型参数要放在函数名的前面
fun <T> boxIn(value: T) = Box(value) // 以下都是合法语句 val box4 = boxIn<Int>(1) val box5 = boxIn(1) // 编译器会进行类型推断
在调用泛型函数时,如果可以推断出类型参数,可以省略泛型参数
以下范例创建了泛型函数 doPrintln,函数根据传入的不同类型做相应处理
// filename: main.kt // author: 简单教程(www.twle.cn) // Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved. fun <T> doPrintln(content: T) { when (content) { is Int -> println("整型数字为 $content") is String -> println("字符串转换为大写:${content.toUpperCase()}") else -> println("T 不是整型,也不是字符串") } } fun main(args: Array<String>) { val age = 23 val name = "www.twle.cn" val bool = true doPrintln(age) // 整型 doPrintln(name) // 字符串 doPrintln(bool) // 布尔型 }
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
整型数字为 23
字符串转换为大写:WWW.TWLE.CN
T 不是整型,也不是字符串
泛型约束
泛型约束可以用来设定一个给定参数允许使用的类型
Kotlin 中使用 冒号(:) 对泛型的的类型上限进行约束
最常见的约束是上界(upper bound):
fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) { // …… }
Comparable的子类型可以替代 T
sort(listOf(1, 2, 3)) // OK。Int 是 Comparable<Int> 的子类型 sort(listOf(HashMap<Int, String>())) // 错误:HashMap<Int, String> 不是 Comparable<HashMap<Int, String>> 的子类型
Kotlin 泛型约束默认的上界是 Any?
对于多个上界约束条件,可以用 where 子句:
fun <T> cloneWhenGreater(list: List<T>, threshold: T): List<T> where T : Comparable, Cloneable { return list.filter(it > threshold).map(it.clone()) }
型变
Kotlin 中没有通配符类型,它有两个其他的东西:声明处型变(declaration-site variance)与类型投影(type projections)
声明处型变
声明处的类型变异使用协变注解修饰符:in、out,消费者 in, 生产者 out
使用 out 使得一个类型参数协变,协变类型参数只能用作输出,可以作为返回值类型但是无法作为入参的类型:
// filename: main.kt // author: 简单教程(www.twle.cn) // Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved. // 定义一个支持协变的类 class Twle<out A>(val a: A) { fun foo(): A { return a } } fun main(args: Array<String>) { var strCo: Twle<String> = Twle("a") var anyCo: Twle<Any> = Twle<Any>("b") anyCo = strCo println(anyCo.foo()) // 输出 a }
in 使得一个类型参数逆变,逆变类型参数只能用作输入,可以作为入参的类型但是无法作为返回值的类型:
// filename: main.kt // author: 简单教程(www.twle.cn) // Copyright © 2015-2065 www.twle.cn. All rights reserved. // 定义一个支持逆变的类 class Twle<in A>(a: A) { fun foo(a: A) { } } fun main(args: Array<String>) { var strDCo = Twle("a") var anyDCo = Twle<Any>("b") strDCo = anyDCo }
星号投射
有些时候, 你可能想表示你并不知道类型参数的任何信息, 但是仍然希望能够安全地使用它.
这里所谓"安全地使用"是指, 对泛型类型定义一个类型投射, 要求这个泛型类型的所有的实体实例, 都是这个投射的子类型
对于这个问题, Kotlin 提供了一种语法, 称为 星号投射(star-projection):
- 假如类型定义为 Foo<out T> , 其中 T 是一个协变的类型参数, 上界(upper bound)为 TUpper ,Foo< > 等价于 Foo<out TUpper> . 它表示, 当 T 未知时, 你可以安全地从 Foo< > 中 读取TUpper 类型的值.
- 假如类型定义为 Foo<in T> , 其中 T 是一个反向协变的类型参数, Foo< > 等价于 Foo<inNothing> . 它表示, 当 T 未知时, 你不能安全地向 Foo< > 写入 任何东西.
- 假如类型定义为 Foo<T> , 其中 T 是一个协变的类型参数, 上界(upper bound)为 TUpper , 对于读取值的场合, Foo<*> 等价于 Foo<out TUpper> , 对于写入值的场合, 等价于 Foo<in Nothing> .
如果一个泛型类型中存在多个类型参数, 那么每个类型参数都可以单独的投射. 比如, 如果类型定义为interface Function<in T, out U> , 那么可以出现以下几种星号投射:
- Function<*, String> , 代表 Function<in Nothing, String> ;
- Function<Int, *> , 代表 Function<Int, out Any?> ;
- Function< , > , 代表 Function<in Nothing, out Any?> .
注意: 星号投射与 Java 的原生类型(raw type)非常类似, 但可以安全使用