Kotlin第七讲--泛型在Java和Kotlin上的差异

阅读本文前，如果对Java泛型不够了解，不妨先阅读我之前写的两篇说Java泛型的文章

语法比较

泛型方法

Java

public static<T extends Comparable<? super T>> T max(List<? extends T> list){
        Iterator<? extends T> iterator = list.iterator();
        T result = iterator.next();
        while (iterator.hasNext()){
            T t = iterator.next();
            if(t.compareTo(result) > 0){
                result = t;
            }
        }
        return result;
    }

Kotlin

fun <T : Comparable<in T>> max(list: List<out T>): T {
    val iterator = list.iterator()
    var result: T = iterator.next()
    while (iterator.hasNext()) {
        val t = iterator.next()
        if (t.compareTo(result) > 0) {
            result = t
        }
    }
    return result
}

查看Kotlin里的Comparable类和List类源码，Comparable类定义，List类定义，所以可以不必重复表明Comparable的逆变能力和List的协变能力。

fun <T : Comparable<T>> max(list: List<T>): T {
    val iterator = list.iterator()
    var result: T = iterator.next()
    while (iterator.hasNext()) {
        val t = iterator.next()
        if (t.compareTo(result) > 0) {
            result = t
        }
    }
    return result
}

不管是泛型类还是泛型方法，泛型的使用分为两个步骤

第一步，声明泛型参数
第二步，才是使用泛型参数

上面的泛型方法，以Java泛型方法为例，泛型声明部分是：

<T extends Comparable<? super T>>

引入泛型类型名称为T，这个数据类型的关系是实现Comparable的类。

使用泛型的部分如下：

List<? extends T>

入参的集合具有对类型T的协变能力。

所以，有些书或者网上资料，会出现两个概念：声明点变型，使用点变型。这个概念说的就是这件事

再来看下in位置，和out位置的概念

in_out位置图.png

所以，类型参数T上的关键字out有两方面含义：

具有协变的能力
T只能用在out位置

我们再看一个有趣的例子

我有一个方法，入参的一个集合，我希望入参集合元素是EditText的子类的集合，如何构建满足这个关系的方法呢？至少有下面的两种方式：

fun test2(list: MutableList<out EditText>){

}

fun <T: EditText>test3(list: MutableList<T>){

}

上面test2， test3方法都能实现预期的效果。不同的是，test2使用协变来实现，也意味着只能读不能写操作，test2不是泛型方法。test3方法通过在声明表明泛型参数的类型关系来实现，可读可写，它是泛型方法。

对应的Java代码如下

private void test2(List<? extends EditText> list){

}

private <T extends EditText> void test3(List<T> list){

}

实现泛型参数多约束

Java

private <T extends Serializable & CharSequence> void ensureTrailingPeriod(T seq){

}

kotlin

fun <T> ensureTrailingPeriod(seq: T) where T: Serializable, T: CharSequence{

}

这是Java语法上很大的不同，Kotlin要实现多约束，使用到where关键词，这是全新的表示法。

实化类型参数

来看一段Java代码：

private <T> void test(T t){
    if(t instanceof String){
        String s = (String)t;

    }else if(t instanceof Integer){
        Integer i = (Integer)t;
    }
}

入参是泛型的，通过instanceof来判断泛型具体是哪个类型。再看一段代码

private <T> void test2(Object o){
    //编译不通过
    if(o instanceof T){

    }
}

泛型作为参数类型时，编译不通过。如果要完成上述的逻辑，要怎么实现？可以通过class近似等效实现

class ClassJudge<T>{
    Class<T> kind;

    public ClassJudge(Class<T> kind) {
        this.kind = kind;
    }

    public boolean isInstance(Object o){
        return kind.isInstance(o);
    }
}

调用

    Integer a = 12;
    boolean instance = new ClassJudge<String>(String.class).isInstance(a);
    System.out.println("instance = " + instance);

Kotlin在语言层面作出了支持，对上述Java代码test2方法，kotlin代码如下：

inline fun<reified T> test2(any: Any){
    if(any is T){

    }
}

因此需要具备两个条件：

是内联函数 inline
关键词 reified

集合协变

在Kotlin里，非空类型是可空类型的子类型。

Java实现的协变

List<? extends Number> list = new ArrayList<Integer>();

Kotlin实现的协变

val list: MutableList<out Number> = arrayListOf<Int>()

集合逆变

Java实现的逆变

List<? super Integer> list = new ArrayList<Number>();

对应的Kotlin逆变的实现：

val list: MutableList<in Int> = arrayListOf<Number>()

变型（协变和逆变）涉及到集合元素，集合类。协变讲的是两个集合的元素是子类关系，这两个集合也是子类关系，有了子类关系，就可以用多态表示。逆变的关系是反过来的，逆变说得是，两个集合的元素是父类关系，这两个集合却能成为子类关系。

由此可见，在泛型里，extends 不全等于：。extends代表子类型关系和协变，而Kotlin的：只代表子类型关系。

<out T> = <? extends T>
<in T> = <? super T>

星投影和Java无限制通配符？差异

星投影如何使用

<*> = <out Any?>
<*> = <in nothing>

投影一词，顾名思义，是对Any？的投影，获得了Any？部分的能力—Any？协变的能力，即失去写操作，只能读操作。

fun printFirst(list: List<*>){
    if(list.isNotEmpty()){
        println(list.first())
    }
}

场景二：泛型类存储

所有不安全的逻辑都被隐藏在类的主体中，通过把这些逻辑局部化到一个分开的位置，预防了误用，保证了它不会被错误地使用。

其他

非空性与泛型

Java和Kotlin默认，泛型参数都是可空的，以Kotlin为例

class Processor<T> {
    fun process(value: T){
        value?.hashCode()
    }
}

泛型参数是可空类型，可以理解为默认实现

class Processor2<T: Any> {
    fun process(value: T){
        value.hashCode()
    }
}

所以，泛型和是有区别的，前者是可空类型，后者是非空类型，确切说，和

小结

Kotlin和Java的差异，体现在语法和功能两个方面

语法上

Kotlin使用：替代 extends；
用星投影 * 替代？
用out, in来体现协变和逆变；
泛型类型多约束条件，Kotlin使用where关键词，而不用Java里&表示

功能上：
1. 新增了实化参数类型

参考资料

仔细说说Java中的泛型

Java 泛型