scala雾中风景(10): 逆变点与协变点
来源:互联网 发布:网络高等学历教育 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 08:24
遇见一个这样的问题
class In[+A]{ def fun(x:A){} }
会提示
error: covariant type A occurs in contravariant position in type A of value xclass In[+A]{def fun(x:A){}} ^
而这样不会出现问题
class In[-A]{ def fun(x:A){} }
要解释清楚这个问题,需要理解协变点(covariant position) 和 逆变点(contravariant position)
首先,我们假设 class In[+A]{ def fun(x:A){} }
可以通过编译,那么对于 In[AnyRef]
和In[String]
这两个父子类型来说,fun方法分别对应:
父类型 In[AnyRef] 中的方法 fun(x: AnyRef){}子类型 In[String] 中的方法 fun(x: String){}
根据里氏替换原则,所有使用父类型对象的地方都可以换成子类型对象。现在问题就来了,假设这样使用了父类:
father.fun(notString)
现在替换为子类:
child.fun(notString) // 失败,非String类型,不接受
之前父类型的 fun 可以接收 AnyRef
类型的参数,是一个更广的范围。而子类型的 fun 却只能接收String
这样更窄的范围。显然这不符合里氏替换原则了,因为父类做的事情,子类不能完全胜任,只能部分满足,是无法代替父类型的。
所以要想符合里氏替换,子类型中的fun函数参数类型必须是父类型中函数参数的超类(至少跟父类型中的参数类型一致),这样才能满足父类中fun方法可以做的事情,子类中fun方法也都可以做。
正是因为需要符合里氏替换法则,方法中的参数类型声明时必须符合逆变(或不变),以让子类方法可以接收更大的范围的参数(处理能力增强);而不能声明为协变,子类方法可接收的范围是父类中参数类型的子集(处理能力减弱)。
方法参数的位置称为做逆变点(contravariant position)。所以上面声明类型参数A是协变的,用在方法参数中时会编译报错,声明A是逆变(或不变)时则符合。
现在看看什么是协变点(covariant position),还用上面的例子,稍微修改一下:
// 方法返回值类型可以是协变的scala> class In[+A]{ def fun(): A = null.asInstanceOf[A] }defined class In// 方法返回值类型不能是逆变的scala> class In[-A]{ def fun(): A = null.asInstanceOf[A] }<console>:8: error: contravariant type A occurs in covariant position in type ()A of method fun
同样用里氏替换法则来套:
父类型 In[AnyRef] 中的方法 fun() 得到结果 AnyRef子类型 In[String] 中的方法 fun() 得到结果 String
这是很容易理解的,子类方法得到的结果比父类更“具象”一些,也就是说子类方法的处理能力更强一些。如果结果类型是逆变的,那子类方法的处理能力是减弱的,不符合里氏替换。
方法返回值的位置称为协变点(covariant position)。同理,A类型声明协变(或不变),编译时符合要求;声明逆变则报错。
现在我们再回顾:
class In[-A] { def fun(x: A) {} }
我们完全可以把它看做一个函数类型,即 A => Unit
与 Function1[-A, Unit]
等价,而
class In[+A]{ def fun(): A = null.asInstanceOf[A] }
则与 Function0[+A]
等价。
另外参考:
1) scala中函数类型的多态
2) scala类型系统:16) 函数类型
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