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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SE 5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
class Box<T>(t: T) {
var value = t
}
通常, 要创建这样一个类的实例, 我们需要指定类型参数:
val box: Box<Int> = Box<Int>(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:
val box = 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<Thinking in Java>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“T is not Int and String”。
fun main(args: Array<String>) {
val age = 23
val name = "Jone"
val person = true
doPrintln(age) // 打印：3
doPrintln(name) // 打印：JONE
doPrintln(person) // 打印：T is not Int and String
}
fun <T> doPrintln(content: T) {
when (content) {
is Int -> println(content % 10)
is String -> println(content.toUpperCase())
else -> println("T is not Int and String")
}
}
注：
擦除的神秘之处
下面我们先看一段代码：
class Box<T>(t : T) {
var value = t
}
fun main(args: Array<String>) {
var boxInt = Box<Int>(10)
var boxString = Box<String>("Jone")
println(boxInt.javaClass) // 打印：class com.teaphy.generic.Box
println(boxString.javaClass) // 打印：class com.teaphy.generic.Box
}
现声明了一个泛型类Box<T>,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“class com.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<String>和Box<Int>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
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<in T, out R>, 其中T由协变注解in修饰，R由协变注解Out修饰.
internal interface Source<in T, out R> {
fun mapT(t: T): Unit
fun nextR(): R
}
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
fun copy(from: Array<out String>, to: Array<Any>) {
// ...
}
fun fill(dest: Array<in String>, 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<in String>与Java的 Array<? super String> 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(type projection)，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):
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interface Function<in T, out U> , 那么可以出现以下几种星号投射:
注意: 星号投射与 Java 的原生类型(raw type)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(generic constraint) 来限制。
上界
最常见的约束是 上界(upper bound)：
fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) {
// ...
}
冒号之后指定的类型就是类型参数的 上界(upper bound): 对于类型参数 T , 只允许使用 Comparable<T>的子类型. 比如:
sort(listOf(1, 2, 3)) // 正确: Int 是 Comparable<Int> 的子类型 sort(listOf(HashMap<Int, String>())) // 错误: HashMap<Int, String> 不是 Comparable<HashMap<Int, String>> 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:
fun <T> cloneWhenGreater(list: List<T>, threshold: T): List<T> where T : Comparable,
T : Cloneable {
return list.filter { it > threshold }.map { it.clone() }
}
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