Kotlin泛型简介

泛型，这个概念在很多编程语言里面都存在。在中大型软件开发当中，我们对泛型的使用也十分频繁，因为它可以让我们在不同类型之间复用相似的逻辑代码。

不管是 Android 领域，还是后端领域，泛型在软件的架构当中都有着举足轻重的地位。只有透彻理解了泛型，我们才能理解各种设计模式，进而才可能设计出合理的软件架构。使用泛型的好处就在于，我们可以复用程序代码的逻辑，借助这个特性，我们可以在程序的基础上再做一次抽象。

我们在定义泛型的时候，其实还可以为它的泛型参数增加一些边界限制。

型变（Variance）

简单来说，它就是为了解决泛型的不变性问题。事实上，型变讨论的是：在已知 Cat 是 Animal 的子类的情况下，MutableList与MutableList之间是什么关系。

在正常情况下，编译器会认为它们两者是没有任何关系的。换句话，也就是说，泛型是不变的。

在默认情况下，编译器会认为MutableList与MutableList之间不存在任何继承关系，它们也无法互相替代，这样就不会出现前面提到的两种问题。这就是泛型的不变性。

逆变（Contravariant）

这种父子关系颠倒的现象，我们就叫做“泛型的逆变”。上面这两种修改方式，就分别叫做使用处逆变和声明处逆变。

而除了父子关系颠倒的现象，泛型当中还存在一种父子关系一致的现象，也就是泛型的协变。

协变（Covariant）

上面两种修改的方式，就分别叫做使用处协变和声明处协变。

星投影（Star-Projections）

Kotlin 当中还有一个概念叫做“星投影”。虽然你听起来可能会觉得这个词很吓人，但其实它的概念很简单。所谓的星投影，其实就是用“星号”作为泛型的实参。

那么，什么情况下，我们需要用星号作为泛型实参呢？答案其实也很简单，当我们不关心实参到底是什么的时候。


//                   区别在这里
//                       ↓
class Restaurant<out T: Food> {
    fun orderFood(): T {}
}

fun findRestaurant(): Restaurant<*> {}

fun main() {
    val restaurant = findRestaurant()
    //       注意这里
    //          ↓
    val food: Food = restaurant.orderFood() // 返回值是：Food或其子类
}

从这个例子我们能看到，当我们为 Restaurant 泛型类型增加了上界 Food 以后，即使我们使用了“星投影”，也仍然可以通过调用 restaurant.orderFood()，来拿到 Food 类型的变量。

在这里，food 的实际类型肯定是 Food 或者是 Food 的子类，因此我们可以将其看作是 Food 类型。

什么时候用逆变，什么时候用协变


//              逆变
//               ↓
class Controller<in T> {
//                 ①
//                 ↓
    fun turnOn(tv: T)
}

//               协变
//                ↓
class Restaurant<out T> {
//                   ②
//                   ↓
    fun orderFood(): T { /*..*/ }
}

对于逆变的情况，我们模拟的是买遥控器的场景。请注意注释①的地方，我们的泛型 T，它最终会以函数的参数的形式，被传入函数的里面，这往往是一种写入行为，这时候，我们使用关键字 in。
对于协变的情况，我们模拟的是点外卖的场景。请注意注释②的地方，我们的泛型 T，它最终会以返回值的形式，被传出函数的外面，这往往是一种读取行为，这时候，我们使用关键字 out。

所以，如果要以更加通俗的语言来解释逆变与协变的使用场景的话，我们可以将其总结为：传入 in，传出 out。或者，我们也可以说：泛型作为参数的时候，用 in，泛型作为返回值的时候，用 out。

总结

泛型，是对程序的一种抽象。通过泛型，我们可以实现代码逻辑复用的目的，Kotlin 标准库当中很多源代码也都是借助泛型来实现的。
从型变的位置来分类的话，分为使用处型变和声明处型变。
从型变的父子关系来分类的话，分为逆变和协变。逆变表示父子关系颠倒了，而协变表示父子关系和原来一致。
型变的口诀：泛型作为参数，用 in；泛型作为返回值，用 out。在特殊场景下，同时作为参数和返回值的泛型参数，我们可以用 @UnsafeVariance 来解决型变冲突。
星投影，就是当我们对泛型的具体类型不感兴趣的时候，直接传入一个“星号”作为泛型的实参。