基于.Net中的協變與逆變的深入分析_.Net教程

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關于協變和逆變要從面向對象繼承說起。繼承關系是指子類和父類之間的關系；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。
協變逆變正是利用繼承關系 對不同參數類型或返回值類型 的委托或者泛型接口之間做轉變。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，那么另一個接受Animal參數的方法肯定也可以接受這個方法的參數，這是Animal向Dog方向的轉變是逆變。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方向的轉變是協變。
由子類向父類方向轉變是協變協變用于返回值類型用out關鍵字
由父類向子類方向轉變是逆變逆變用于方法的參數類型用in關鍵字
協變逆變中的協逆是相對于繼承關系的繼承鏈方向而言的。
一．數組的協變：

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

Animal[] animalArray = new Dog[]{};

上面一行代碼是合法的，聲明的數組數據類型是Animal，而實際上賦值時給的是Dog數組；每一個Dog對象都可以安全的轉變為Animal。Dog向Animal方法轉變是沿著繼承鏈向上轉變的所以是協變
二．委托中的協變和逆變
1.委托中的協變

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

//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

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

//委托中的定義參數類型是Dog
public delegate void FeedDog(Dog target);
//實際方法中的參數類型是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類型是Dog；而FeedAnimal接受的參數是animal，Dog是可以隱式轉變成Animal的，所以委托可以安全的的做類型轉換，正確的執行委托方法；
FeedDog feedDogMethod = FeedAnimal;

定義委托時的參數是子類，實際上委托方法的參數是更寬泛的父類Animal，是父類向子類方向轉變，是逆變
三. 泛型委托的協變和逆變：
1．泛型委托中的逆變
如下委托聲明：

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

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關鍵字，這個關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

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

//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關鍵字，如果把in關鍵字去掉，編譯器會認為不合法
Feed<Dog> feedDogMethod = feedAnimalMethod;

2. 泛型委托中的協變
如下委托聲明：

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

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關鍵字，該關鍵字表明T類型是可能要做協變的

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

//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轉變是協變
Find<Animal> findAnimal = findDog;

四．泛型接口中的協變和逆變：
泛型接口中的協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：

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

public interface IFeedable<in T>
{
void Feed(T t);
}

接口的泛型T之前有一個in關鍵字，來表明這個泛型接口可能要做逆變
如下泛型類型FeedImp<T>，實現上面的泛型接口；需要注意的是協變和逆變關鍵字in，out是不能在泛型類中使用的，編譯器不允許

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

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：

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

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轉變了，所以是逆變
2.泛型接口中的協變
如下接口的定義：

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

public interface IFinder<out T>
{
    T Find();
}

泛型接口的泛型T之前用了out關鍵字來說明此接口是可能要做協變的；如下泛型接口實現類

復制代碼代碼如下:m.ghpqjb.com

public class Finder<T>:IFinder<T> where T:new()
{
    public T Find(){
        return new T();
    }
}
//使用協變,IFinder的泛型類型是Animal，但是由于有out關鍵字，我可以將Finder<Dog>賦值給它
IFinder<Animal> finder = new Finder<Dog>();

協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，通過協變和逆變可以更好的復用代碼。復用是軟件開發的一個永恒的追求。

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