基于.Net中的協(xié)變與逆變的深入分析_.Net教程
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關(guān)于協(xié)變和逆變要從面向?qū)ο罄^承說起。繼承關(guān)系是指子類和父類之間的關(guān)系;子類從父類繼承所以子類的實例也就是父類的實例。比如說Animal是父類,Dog是從Animal繼承的子類;如果一個對象的類型是Dog,那么他必然是Animal。
協(xié)變逆變正是利用繼承關(guān)系 對不同參數(shù)類型或返回值類型 的委托或者泛型接口之間做轉(zhuǎn)變。我承認這句話很繞,如果你也覺得繞不妨往下看看。
如果一個方法要接受Dog參數(shù),那么另一個接受Animal參數(shù)的方法肯定也可以接受這個方法的參數(shù),這是Animal向Dog方向的轉(zhuǎn)變是逆變。如果一個方法要求的返回值是Animal,那么返回Dog的方法肯定是可以滿足其返回值要求的,這是Dog向Animal方向的轉(zhuǎn)變是協(xié)變。
由子類向父類方向轉(zhuǎn)變是協(xié)變 協(xié)變用于返回值類型用out關(guān)鍵字
由父類向子類方向轉(zhuǎn)變是逆變 逆變用于方法的參數(shù)類型用in關(guān)鍵字
協(xié)變逆變中的協(xié)逆是相對于繼承關(guān)系的繼承鏈方向而言的。
一. 數(shù)組的協(xié)變:
Animal[] animalArray = new Dog[]{};
上面一行代碼是合法的,聲明的數(shù)組數(shù)據(jù)類型是Animal,而實際上賦值時給的是Dog數(shù)組;每一個Dog對象都可以安全的轉(zhuǎn)變?yōu)锳nimal。Dog向Animal方法轉(zhuǎn)變是沿著繼承鏈向上轉(zhuǎn)變的所以是協(xié)變
二. 委托中的協(xié)變和逆變
1.委托中的協(xié)變
//委托定義的返回值是Animal類型是父類
public delegate Animal GetAnimal();
//委托方法實現(xiàn)中的返回值是Dog,是子類
static Dog GetDog(){return new Dog();}
//GetDog的返回值是Dog, Dog是Animal的子類;返回一個Dog肯定就相當于返回了一個Animal;所以下面對委托的賦值是有效的
GetAnimal getMethod = GetDog;
2.委托中的逆變
//委托中的定義參數(shù)類型是Dog
public delegate void FeedDog(Dog target);
//實際方法中的參數(shù)類型是Animal
static void FeedAnimal(Animal target){}
// FeedAnimal是FeedDog委托的有效方法,因為委托接受的參數(shù)類型是Dog;而FeedAnimal接受的參數(shù)是animal,Dog是可以隱式轉(zhuǎn)變成Animal的,所以委托可以安全的的做類型轉(zhuǎn)換,正確的執(zhí)行委托方法;
FeedDog feedDogMethod = FeedAnimal;
定義委托時的參數(shù)是子類,實際上委托方法的參數(shù)是更寬泛的父類Animal,是父類向子類方向轉(zhuǎn)變,是逆變
三. 泛型委托的協(xié)變和逆變:
1. 泛型委托中的逆變
如下委托聲明:
public delegate void Feed<in T>(T target);
Feed委托接受一個泛型類型T,注意在泛型的尖括號中有一個in關(guān)鍵字,這個關(guān)鍵字的作用是告訴編譯器在對委托賦值時類型T可能要做逆變
//先聲明一個T為Animal的委托
Feed<Animal> feedAnimalMethod = a=>Console.WriteLine(“Feed animal lambda”);
//將T為Animal的委托賦值給T為Dog的委托變量,這是合法的,因為在定義泛型委托時有in關(guān)鍵字,如果把in關(guān)鍵字去掉,編譯器會認為不合法
Feed<Dog> feedDogMethod = feedAnimalMethod;
2. 泛型委托中的協(xié)變
如下委托聲明:
public delegate T Find<out T>();
Find委托要返回一個泛型類型T的實例,在泛型的尖括號中有一個out關(guān)鍵字,該關(guān)鍵字表明T類型是可能要做協(xié)變的
//聲明Find<Dog>委托
Find<Dog> findDog = ()=>new Dog();
//聲明Find<Animal>委托,并將findDog賦值給findAnimal是合法的,類型T從Dog向Animal轉(zhuǎn)變是協(xié)變
Find<Animal> findAnimal = findDog;
四. 泛型接口中的協(xié)變和逆變:
泛型接口中的協(xié)變逆變和泛型委托中的非常類似,只是將泛型定義的尖括號部分換到了接口的定義上。
1.泛型接口中的逆變
如下接口定義:
public interface IFeedable<in T>
{
void Feed(T t);
}
接口的泛型T之前有一個in關(guān)鍵字,來表明這個泛型接口可能要做逆變
如下泛型類型FeedImp<T>,實現(xiàn)上面的泛型接口;需要注意的是協(xié)變和逆變關(guān)鍵字in,out是不能在泛型類中使用的,編譯器不允許
public class FeedImp<T>:IFeedable<T>
{
public void Feed(T t){
Console.WriteLine(“Feed Animal”);
}
}
來看一個使用接口逆變的例子:
IFeedable<Dog> feedDog = new FeedImp<Animal>();
上面的代碼將FeedImp<Animal>類型賦值給了IFeedable<Dog>的變量;Animal向Dog轉(zhuǎn)變了,所以是逆變
2.泛型接口中的協(xié)變
如下接口的定義:
public interface IFinder<out T>
{
T Find();
}
泛型接口的泛型T之前用了out關(guān)鍵字來說明此接口是可能要做協(xié)變的;如下泛型接口實現(xiàn)類
public class Finder<T>:IFinder<T> where T:new()
{
public T Find(){
return new T();
}
}
//使用協(xié)變,IFinder的泛型類型是Animal,但是由于有out關(guān)鍵字,我可以將Finder<Dog>賦值給它
IFinder<Animal> finder = new Finder<Dog>();
協(xié)變和逆變的概念不太容易理解,可以通過實際代碼思考理解。這么繞的東西到底有用嗎?答案是肯定的,通過協(xié)變和逆變可以更好的復(fù)用代碼。復(fù)用是軟件開發(fā)的一個永恒的追求。
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