kotlin中泛型中in和out的区别解析

陈叶芳

1.概念含义

• in关键字（逆变）
  
  
  
  • 在Kotlin泛型中，
    1. in

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    关键字主要用于定义逆变（Contravariance）。它表示一个泛型类型参数可以是指定类型或者它的超类型。
    
  • 简单来说，就是对于类型
    1. A

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    和
    1. B

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    ，如果
    1. A

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    是
    1. B

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    的子类型，那么
    1. Consumer<B>

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    是
    1. Consumer<A>

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    的子类型。这里的
    1. Consumer

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    是一个具有
    1. in

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    关键字修饰泛型参数的类型，例如接口或者类。
    
  
  
• out关键字（协变）
  
  
  
  • 1. out

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    关键字用于定义协变（Covariance）。它意味着一个泛型类型参数可以是指定类型或者它的子类型。也就是说，对于类型
    1. A

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    和
    1. B

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    ，如果
    1. A

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    是
    1. B

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    的子类型，那么
    1. Producer<A>

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    是
    1. Producer<B>

    复制代码
    的子类型。这里的
    1. Producer

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    是一个带有
    1. out

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    关键字修饰泛型参数的类型，像接口或者类。
    
  
  

2.使用场景和位置限制

• in关键字
  
  
  
  • 主要用于函数参数类型：
    1. in

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    关键字在泛型类型参数用于函数参数时体现逆变特性。例如，考虑一个函数接口
    1. AnimalHandler<in T>

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    ，其中
    1. T

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    是用
    1. in

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    修饰的泛型参数。
    
  
  

1. interface AnimalHandler<in T> {    fun handle(animal: T): Unit}

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• 假设
  1. Dog

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  是
  1. Animal

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  的子类型。那么一个
  1. AnimalHandler<Animal>

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  类型的变量可以接收一个
  1. AnimalHandler<Dog>

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  类型的值，因为
  1. AnimalHandler

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  在
  1. in

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  位置（函数参数位置）是逆变的。
  

1. val animalHandler: AnimalHandler<Animal> = object : AnimalHandler<Dog> {    override fun handle(dog: Dog): Unit {        println("Handling a dog")    }}

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• 不能用于返回值类型：如果在应该返回
  1. T

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  （
  1. in

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  修饰的泛型参数）的地方使用，会导致编译错误。因为
  1. in

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  规定这个类型参数主要用于接收超类型的值，而不是返回子类型的值。
  
• out关键字
  
  
  
  • 主要用于函数返回值类型：
    1. out

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    关键字在泛型类型参数用于函数返回值时体现协变特性。例如，有一个接口
    1. Producer<out T>

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    ，它用于产生某种类型
    1. T

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    的对象。
    
  
  

1. interface Producer<out T> {    fun produce(): T}

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• 假设
  1. String

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  是
  1. Any

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  的子类型。一个
  1. Producer<String>

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  可以被当作
  1. Producer<Any>

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  来使用，因为
  1. Producer

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  在
  1. out

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  位置（函数返回值位置）是协变的。
  

1. val producer: Producer<Any> = object : Producer<String> {    override fun produce(): String {        return "Hello"    }}

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不能用于函数参数类型：如果试图将

1. out

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修饰的泛型参数用于函数参数，编译器会报错。因为

1. out

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规定这个类型参数主要用于返回子类型的值，而不是接收子类型的值作为参数。

3.目的和效果

• in关键字的目的和效果
  
  
  
  • 目的是实现更灵活的函数参数类型匹配，特别是在处理超类型和子类型关系时。它允许在一个更通用的类型（超类型）的消费者（如接口方法接收超类型参数）中使用更具体的类型（子类型）的实现。这样可以使代码在处理函数参数时，能够以一种逆变的方式利用类型层次结构，增强代码的通用性和灵活性。
    
  
  
• out关键字的目的和效果
  
  
  
  • 主要目的是在处理返回值类型时，能够利用协变特性，使得代码更加灵活。通过允许子类型的生产者（如接口方法返回子类型的值）可以被当作更通用类型（超类型）的生产者来使用，方便在不同层次的类型之间进行转换和赋值，同时保证类型安全。这在构建具有多态性的返回值类型的接口和类时非常有用，可以让调用者以更灵活的方式处理返回值。
    
  
  

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