.NET泛型03,泛型类型的转换,协变和逆变

2022-10-16 15:47:26

协变(Convariant)和逆变(Contravariant)的出现，使数组、委托、泛型类型的隐式转换变得可能。子类转换成基类，称之为协变；基类转换成子类，称之为逆变。.NET4.0以来，支持了泛型接口的协变和逆变。

泛型协变

如果子类泛型隐式转换成基类泛型，使用泛型协变。

有这样的2个基类和派生类。

public class Animal
    {
        public virtual void Write()
        {
            Console.WriteLine("我是基类");
        }
    }

    public class Dog : Animal
    {
        public override void Write()
        {
            Console.WriteLine("我是小小狗");
        }
    }

为了让派生类Dog隐式转换成基类Animal，先定义支持协变的泛型接口。

//支持协变的接口
    public interface IFactory<out T>
    {
        T Create();
    }

再实现这个接口。

public class Factory<T> : IFactory<T>
    {

        public T Create()
        {
            return (T)Activator.CreateInstance<T>();
        }
    }

客户端调用。

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IFactory<Dog> dogFactory = new Factory<Dog>();
            IFactory<Animal> animalFactory = dogFactory; //协变
            Animal animal = animalFactory.Create();
            animal.Write();
            Console.ReadKey();
        }
    }

运行输出：我是小小狗

以上，我们可以看出：
● 协变后，父类的方法完全由子类替代，父类原先的方法不复存在
● 泛型接口中的out关键字必不可少

泛型逆变

关于通知的一个接口。

public interface INotification
    {
        string Message { get; }
    }

关于通知接口的抽象实现。

public abstract class Notification : INotification
    {
        public abstract string Message { get; }
    }

关于通知抽象类的具体实现。

public class MailNotification : Notification
    {
        public override string Message
        {
            get { return "你有邮件了~~"; }
        }
    }

接下来，需要把通知的信息发布出去，需要一个发布通知的接口INotifier，该接口依赖INotification，大致INotifier<INotification>，而最终显示通知，我们希望INotifier<MailNotification>，INotifier<INotification>转换成INotifier<MailNotification>，这是逆变，需要关键字in。

public interface INotifier<in TNotification> where TNotification : INotification
    {
        void Notify(TNotification notification);
    }

实现INotifier。

public class Notifier<TNotification> : INotifier<TNotification> where TNotification : INotification
    {

        public void Notify(TNotification notification)
        {
            Console.WriteLine(notification.Message);
        }
    }

客户端调用。

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            INotifier<INotification> notifier = new Notifier<INotification>();
            INotifier<MailNotification> mailNotifier = notifier;//逆变
            mailNotifier.Notify(new MailNotification());
            Console.ReadKey();
        }
    }

运行输出：你有邮件了~~

以上，我们可以看出：
● INotifier的方法Notify()的参数类型是INotification,逆变后把INotification类型参数隐式转换成了实现类MailNotificaiton。
● 泛型接口中的in关键字必不可少

参考资料：
《你必须知道的.NET(第2版)》，作者王涛。

".NET泛型"系列包括：

码农公寓

.NET泛型03,泛型类型的转换,协变和逆变

.NET泛型01,为什么需要泛型,泛型基本语法

.NET泛型02,泛型的使用