6.2.2　型变

型变是指类型转换后的继承关系。

Kotlin的型变分为逆变、协变和不变。

1．协变

如果A是B的子类型，并且Generic<A>是Generic<B>的子类型，那么Generic<T>可以称为一个协变类。

（1）Java上界通配符<? extends T>

Java的协变通过上界通配符实现。

如果Dog是Animal的子类，但List<Dog>并不是List<Animal>的子类。例如，下面的代码会在编译时报错：

     List<Animal> animals = new ArrayList<>();
     List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
     animals = dogs; //incompatible types

而使用上界通配符之后，List<Dog>变成了List<? extends Animal>的子类型，即animals变成了可以放入任何Animal及其子类的List。因此，下面的代码编译是正确的：

     List<? extends Animal> animals = new ArrayList<>();
     List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
     animals = dogs;

（2）Kotlin的关键词out

上述代码改成Kotlin的代码：

居然没有编译报错？其实，Kotlin的List跟Java的List并不一样。Kotlin的List源码中使用了out，out相当于Java的上界通配符。

当类的参数类型使用了out之后，该参数只能出现在方法的返回类型中。

（3）@UnsafeVariance

我们发现List的contains()、containsAll()、indexOf()和lastIndexOf()方法中，入参均出现了范型E，并且使用@UnsafeVariance修饰。

这里是由于@UnsafeVariance的修饰，才打破了out使用的限制，否则编译会报错。

2．逆变

如果A是B的子类型，并且Generic<B>是Generic<A>的子类型，那么Generic<T>可以称为一个逆变类。

（1）Java下界通配符<? super T>

Java的逆变通过下界通配符实现。下面的代码因为是协变的，无法添加新的对象。编译器只能知道类型是Animal的子类，并不能确定具体类型是什么，因此无法验证类型的安全性。

     List<? extends Animal> animals = new ArrayList<>();
     animals.add(new Dog()); //compile error

使用下界通配符之后，代码顺利编译通过：

     List<? super Animal> animals = new ArrayList<>();
     animals.add(new Dog());

其中，? super Animal表示Animal及其父类。所以animals可以接受所有Animal的子类添加至该列表中。

Java的上界通配符和下界通配符符合PECS（Producer Extends，Consumer Super）原则。如果参数化类型是一个生产者，则使用<? extends T>；如果它是一个消费者，则使用<? super T>。

其中，生产者表示频繁往外读取数据T，而不从中添加数据。消费者表示只往里插入数据T，而不读取数据。

可以用下面的公式帮助记忆：

     produce = output = out.
     consume = input = in.

（2）Kotlin的关键词in

in相当于Java下界通配符。

当类的参数类型使用了in之后，该参数只能出现在方法的入参中。

3．不变

默认情况下，Kotlin中的泛型类是不变的。这意味着它们既不是协变的，又不是逆变的。例如MutableList，泛型没有使用in、out，它可读可写。前面讲到的Kotlin数组也是不变的。