Kotlin 泛型
泛型,即 "參數化類型",將類型參數化,可以用在類,介面,方法上。
與 Java 一樣,Kotlin 也提供泛型,為類型安全提供保證,消除類型強轉的煩惱。
聲明一個泛型類:
class Box<T>(t: T) { var value = t }
創建類的實例時我們需要指定類型參數:
val box: Box<Int> = Box<Int>(1) // 或者 val box = Box(1) // 編譯器會進行類型推斷,1 類型 Int,所以編譯器知道我們說的是 Box<Int>。
以下實例向泛型類 Box 傳入整型數據和字串:
class Box<T>(t : T) { var value = t } fun main(args: Array<String>) { var boxInt = Box<Int>(10) var boxString = Box<String>("zaixian") println(boxInt.value) println(boxString.value) }
輸出結果為:
10 zaixian
定義泛型類型變數,可以完整地寫明類型參數,如果編譯器可以自動推定類型參數,也可以省略類型參數。
Kotlin 泛型函數的聲明與 Java 相同,類型參數要放在函數名的前面:
fun <T> boxIn(value: T) = Box(value) // 以下都是合法語句 val box4 = boxIn<Int>(1) val box5 = boxIn(1) // 編譯器會進行類型推斷
在調用泛型函數時,如果可以推斷出類型參數,可以省略泛型參數。
以下實例創建了泛型函數 doPrintln,函數根據傳入的不同類型做相應處理:
fun main(args: Array<String>) { val age = 23 val name = "zaixian" val bool = true doPrintln(age) // 整型 doPrintln(name) // 字串 doPrintln(bool) // 布爾型 } fun <T> doPrintln(content: T) { when (content) { is Int -> println("整型數字為 $content") is String -> println("字串轉換為大寫:${content.toUpperCase()}") else -> println("T 不是整型,也不是字串") } }
輸出結果為:
整型數字為 23 字串轉換為大寫:zaixian T 不是整型,也不是字串
泛型約束
我們可以使用泛型約束來設定一個給定參數允許使用的類型。
Kotlin 中使用 : 對泛型的類型上限進行約束。
最常見的約束是上界(upper bound):
fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) { // …… }
Comparable
sort(listOf(1, 2, 3)) // OK。Int 是 Comparable<Int> 的子類型 sort(listOf(HashMap<Int, String>())) // 錯誤:HashMap<Int, String> 不是 Comparable<HashMap<Int, String>> 的子類型
默認的上界是 Any?。
對於多個上界約束條件,可以用 where 子句:
fun <T> copyWhenGreater(list: List<T>, threshold: T): List<String> where T : CharSequence, T : Comparable<T> { return list.filter { it > threshold }.map { it.toString() } }
型變
Kotlin 中沒有通配符類型,它有兩個其他的東西:聲明處型變(declaration-site variance)與類型投影(type projections)。
聲明處型變
聲明處的類型變異使用協變注解修飾符:in、out,消費者 in, 生產者 out。
使用 out 使得一個類型參數協變,協變類型參數只能用作輸出,可以作為返回值類型但是無法作為入參的類型:
// 定義一個支持協變的類 class zaixian<out A>(val a: A) { fun foo(): A { return a } } fun main(args: Array<String>) { var strCo: zaixian<String> = zaixian("a") var anyCo: zaixian<Any> = zaixian<Any>("b") anyCo = strCo println(anyCo.foo()) // 輸出 a }
in 使得一個類型參數逆變,逆變類型參數只能用作輸入,可以作為入參的類型但是無法作為返回值的類型:
// 定義一個支持逆變的類 class zaixian<in A>(a: A) { fun foo(a: A) { } } fun main(args: Array<String>) { var strDCo = zaixian("a") var anyDCo = zaixian<Any>("b") strDCo = anyDCo }
星號投射
有些時候, 你可能想表示你並不知道類型參數的任何資訊, 但是仍然希望能夠安全地使用它. 這裏所謂"安全地使用"是指, 對泛型類型定義一個類型投射, 要求這個泛型類型的所有的實體實例, 都是這個投射的子類型。
對於這個問題, Kotlin 提供了一種語法, 稱為 星號投射(star-projection):
- 假如類型定義為 Foo<out T> , 其中 T 是一個協變的類型參數, 上界(upper bound)為 TUpper ,Foo<> 等價於 Foo<out TUpper> . 它表示, 當 T 未知時, 你可以安全地從 Foo<> 中 讀取TUpper 類型的值.
- 假如類型定義為 Foo<in T> , 其中 T 是一個反向協變的類型參數, Foo<> 等價於 Foo<inNothing> . 它表示, 當 T 未知時, 你不能安全地向 Foo<> 寫入 任何東西.
- 假如類型定義為 Foo<T> , 其中 T 是一個協變的類型參數, 上界(upper bound)為 TUpper , 對於讀取值的場合, Foo<*> 等價於 Foo<out TUpper> , 對於寫入值的場合, 等價於 Foo<in Nothing> .
如果一個泛型類型中存在多個類型參數, 那麼每個類型參數都可以單獨的投射. 比如, 如果類型定義為interface Function<in T, out U> , 那麼可以出現以下幾種星號投射:
- 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: 星號投射與 Java 的原生類型(raw type)非常類似, 但可以安全使用