Kotlin 泛型详解及简单实例

2024-02-20 20:13:03 52

Kotlin泛型详解

概述

一般类和函数，只能使用具体的类型：要么是基本类型，要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的代码，这种刻板的约束对代码的限制很大。而OOP的多态采用了一种泛化的机制，在SE5种，Java引用了泛型。泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。

在Kotlin中，依然可以使用泛型，解耦类与函数与所用类型之间的约束，甚至是使用方法都与Java一致。

泛型类

声明一个泛型类

classBox(t:T){
varvalue=t
}

通常,要创建这样一个类的实例,我们需要指定类型参数:

valbox:Box=Box(1)

但是,如果类型参数可以通过推断得到,比如,通过构造器参数类型,或通过其他手段推断得到,此时允许省略类型参数:

valbox=Box(1)//1的类型为Int,因此编译器知道我们创建的实例是Box<Int>类型

泛型函数

泛型函数与其所在的类是否是泛型没有关系。泛型函数使得该函数能够独立于其所在类而产生变化。在有这么一句话：无论何时只要你能做到，你就应该尽量使用泛型方法，也就是说如果使用泛型方法可以取代将整个类泛型化，那么就应该只使用泛型方法，因为它可以使事情更明白。这种泛型使用思想，在Kotlin中依然可以延续。

下面我们声明了一个泛型函数doPrintln，当T是一个Int类型时，打印其个位的值；如果T是String类型，将字母全部大写输出；如果是其他类型，打印“TisnotIntandString”。

funmain(args:Array){
valage=23
valname="Jone"
valperson=true

doPrintln(age)//打印：3
doPrintln(name)//打印：JONE
doPrintln(person)//打印：TisnotIntandString
}

fundoPrintln(content:T){

when(content){
isInt->println(content%10)
isString->println(content.toUpperCase())
else->println("TisnotIntandString")
}
}

注：

类型参数放在函数名称之前。
如果在调用处明确地传入了类型参数,那么类型参数应该放在函数名称之后。如果不传入参数类型，编译器会根据传入的值自动推断参数类型。

擦除的神秘之处

下面我们先看一段代码：

classBox(t:T){
varvalue=t
}


funmain(args:Array){
varboxInt=Box(10)
varboxString=Box("Jone")

println(boxInt.javaClass)//打印：classcom.teaphy.generic.Box
println(boxString.javaClass)//打印：classcom.teaphy.generic.Box
}

现声明了一个泛型类Box,在不同的类型的类型在行为方面肯定不一样，但是在我们获取其所在类时，我们只是得到了“classcom.teaphy.generic.Box”。在这里我们不得不面对一个残酷的现实：在泛型内部，无法获得任何有关泛型参数类型的信息。

不管是Java还是Kotlin，泛型都是使用擦除来实现的，这意味着当你在使用泛型时，任务具体的类型信息都被擦除的，你唯一知道的就是你再使用一个对象。比如，Box和Box在运行时是想的类型，都是Box的实例。在使用泛型时，具体类型信息的擦除是我们不不懂得不面对的，在Kotlin中也为我们提供了一些可供参考的解决方案：

类型协变
类型投射
泛型约束

类型协变

在类型声明时，使用协变注解修饰符(in或者out)。于这个注解出现在类型参数的声明处,因此我们称之为声明处的类型变异。如果在使用泛型时，使用了该类型编译了会有什么效果呢？

假设我们有一个泛型接口Source,其中T由协变注解in修饰，R由协变注解Out修饰.

internalinterfaceSource{
funmapT(t:T):Unit
funnextR():R
}

inT:来确保Source的成员函数只能消费T类型，而不能返回T类型
outR：来确保Source的成员函数只能返回R类型，而不能消费R类型

从上面的解释中，我们可以清楚的知道了协变注解in和out的用意，其实际上是定义了类型参数在该类或者接口的用途，是用来消费的还是用来返回的，对其做了相应的限定。

类型投射

上面我们已经了解到了协变注解in和out的用意，下面我们将会用in和out，做一件有意义的事，看下面代码

funcopy(from:Array,to:Array){
//...
}

funfill(dest:Array,value:String){
//...
}

对于copy函数中中，from的泛型参数使用了协变注解out修饰，意味着该参数不能在该函数中消费，也就是说在该函数中禁止对该参数进行任何操作。

对于fill函数中，dest的泛型参数使用了协变注解in修饰，Array与Java的Array相同,也就是说,你可以使用CharSequence数组,或者Object数组作为fill()函数的参数

这种声明在Kotlin中称为类型投射(typeprojection)，类型投射的主要用于对参数做了相对因的限定，避免了对该参数类的不安全操作。

星号投射

有些时候,你可能想表示你并不知道类型参数的任何信息,但是仍然希望能够安全地使用它.这里所谓”安全地使用”是指,对泛型类型定义一个类型投射,要求这个泛型类型的所有的实体实例,都是这个投射的子类型.

对于这个问题,Kotlin提供了一种语法,称为星号投射(star-projection):

假如类型定义为Foo,其中T是一个协变的类型参数,上界(upperbound)为TUpper,Foo<>等价于Foo.它表示,当T未知时,你可以安全地从Foo<>中读取TUpper类型的值.
假如类型定义为Foo,其中T是一个反向协变的类型参数,Foo<>等价于Foo.它表示,当T未知时,你不能安全地向Foo<>写入任何东西.
假如类型定义为Foo,其中T是一个协变的类型参数,上界(upperbound)为TUpper,对于读取值的场合,Foo<*>等价于Foo,对于写入值的场合,等价于Foo.

如果一个泛型类型中存在多个类型参数,那么每个类型参数都可以单独的投射.比如,如果类型定义为interfaceFunction,那么可以出现以下几种星号投射:

Function<*,String>,代表Function;
Function,代表Function;
Function<,>,代表Function.

注意:星号投射与Java的原生类型(rawtype)非常类似,但可以安全使用

泛型约束

对于一个给定的类型参数,所允许使用的类型,可以通过泛型约束(genericconstraint)来限制。

上界

最常见的约束是上界(upperbound)：

fun>sort(list:List){
//...
}

冒号之后指定的类型就是类型参数的上界(upperbound):对于类型参数T,只允许使用Comparable的子类型.比如:

sort(listOf(1,2,3))//正确:Int是Comparable<Int>的子类型
sort(listOf(HashMap()))//错误:HashMap不是
Comparable>的子类型

如果没有指定,则默认使用的上界是Any?.在定义类型参数的尖括号内,只允许定义唯一一个上界.如果同一个类型参数需要指定多个上界,这时就需要使用单独的where子句:

funcloneWhenGreater(list:List,threshold:T):ListwhereT:Comparable,
T:Cloneable{
returnlist.filter{it>threshold}.map{it.clone()}
}

感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！

Kotlin 泛型详解及简单实例

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