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基于.Net中的協(xié)變與逆變的深入分析

更新時(shí)間：2013年05月18日 15:30:53 作者：

本篇文章是對(duì).Net中的協(xié)變與逆變進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友參考下

關(guān)于協(xié)變和逆變要從面向?qū)ο罄^承說起。繼承關(guān)系是指子類和父類之間的關(guān)系；子類從父類繼承所以子類的實(shí)例也就是父類的實(shí)例。比如說Animal是父類，Dog是從Animal繼承的子類；如果一個(gè)對(duì)象的類型是Dog，那么他必然是Animal。
協(xié)變逆變正是利用繼承關(guān)系 對(duì)不同參數(shù)類型或返回值類型 的委托或者泛型接口之間做轉(zhuǎn)變。我承認(rèn)這句話很繞，如果你也覺得繞不妨往下看看。
如果一個(gè)方法要接受Dog參數(shù)，那么另一個(gè)接受Animal參數(shù)的方法肯定也可以接受這個(gè)方法的參數(shù)，這是Animal向Dog方向的轉(zhuǎn)變是逆變。如果一個(gè)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(zhuǎn)變是協(xié)變。
由子類向父類方向轉(zhuǎn)變是協(xié)變協(xié)變用于返回值類型用out關(guān)鍵字
由父類向子類方向轉(zhuǎn)變是逆變逆變用于方法的參數(shù)類型用in關(guān)鍵字
協(xié)變逆變中的協(xié)逆是相對(duì)于繼承關(guān)系的繼承鏈方向而言的。
一．數(shù)組的協(xié)變：

復(fù)制代碼代碼如下:

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

上面一行代碼是合法的，聲明的數(shù)組數(shù)據(jù)類型是Animal，而實(shí)際上賦值時(shí)給的是Dog數(shù)組；每一個(gè)Dog對(duì)象都可以安全的轉(zhuǎn)變?yōu)锳nimal。Dog向Animal方法轉(zhuǎn)變是沿著繼承鏈向上轉(zhuǎn)變的所以是協(xié)變
二．委托中的協(xié)變和逆變
1.委托中的協(xié)變

復(fù)制代碼代碼如下:

//委托定義的返回值是Animal類型是父類
public delegate Animal GetAnimal();
//委托方法實(shí)現(xiàn)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(gè)Dog肯定就相當(dāng)于返回了一個(gè)Animal；所以下面對(duì)委托的賦值是有效的
GetAnimal getMethod = GetDog;

2.委托中的逆變

復(fù)制代碼代碼如下:

//委托中的定義參數(shù)類型是Dog
public delegate void FeedDog(Dog target);
//實(shí)際方法中的參數(shù)類型是Animal
static void FeedAnimal(Animal target){}
// FeedAnimal是FeedDog委托的有效方法，因?yàn)槲薪邮艿膮?shù)類型是Dog；而FeedAnimal接受的參數(shù)是animal，Dog是可以隱式轉(zhuǎn)變成Animal的，所以委托可以安全的的做類型轉(zhuǎn)換，正確的執(zhí)行委托方法；
FeedDog feedDogMethod = FeedAnimal;

定義委托時(shí)的參數(shù)是子類，實(shí)際上委托方法的參數(shù)是更寬泛的父類Animal，是父類向子類方向轉(zhuǎn)變，是逆變
三. 泛型委托的協(xié)變和逆變：
1．泛型委托中的逆變
如下委托聲明：

復(fù)制代碼代碼如下:

public delegate void Feed<in T>(T target);

Feed委托接受一個(gè)泛型類型T，注意在泛型的尖括號(hào)中有一個(gè)in關(guān)鍵字，這個(gè)關(guān)鍵字的作用是告訴編譯器在對(duì)委托賦值時(shí)類型T可能要做逆變

復(fù)制代碼代碼如下:

//先聲明一個(gè)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?yàn)樵诙x泛型委托時(shí)有in關(guān)鍵字，如果把in關(guān)鍵字去掉，編譯器會(huì)認(rèn)為不合法
Feed<Dog> feedDogMethod = feedAnimalMethod;

2. 泛型委托中的協(xié)變
如下委托聲明：

復(fù)制代碼代碼如下:

public delegate T Find<out T>();

Find委托要返回一個(gè)泛型類型T的實(shí)例，在泛型的尖括號(hào)中有一個(gè)out關(guān)鍵字，該關(guān)鍵字表明T類型是可能要做協(xié)變的

復(fù)制代碼代碼如下:

//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(zhuǎn)變是協(xié)變
Find<Animal> findAnimal = findDog;

四．泛型接口中的協(xié)變和逆變：
泛型接口中的協(xié)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(hào)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(fù)制代碼代碼如下:

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

接口的泛型T之前有一個(gè)in關(guān)鍵字，來表明這個(gè)泛型接口可能要做逆變
如下泛型類型FeedImp<T>，實(shí)現(xiàn)上面的泛型接口；需要注意的是協(xié)變和逆變關(guān)鍵字in，out是不能在泛型類中使用的，編譯器不允許

復(fù)制代碼代碼如下:

public class FeedImp<T>:IFeedable<T>
{
    public void Feed(T t){
        Console.WriteLine(“Feed Animal”);
    }
}

來看一個(gè)使用接口逆變的例子：

復(fù)制代碼代碼如下:

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(zhuǎn)變了，所以是逆變
2.泛型接口中的協(xié)變
如下接口的定義：

復(fù)制代碼代碼如下:

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

泛型接口的泛型T之前用了out關(guān)鍵字來說明此接口是可能要做協(xié)變的；如下泛型接口實(shí)現(xiàn)類

復(fù)制代碼代碼如下:

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

協(xié)變和逆變的概念不太容易理解，可以通過實(shí)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(xié)變和逆變可以更好的復(fù)用代碼。復(fù)用是軟件開發(fā)的一個(gè)永恒的追求。