Kotlin Academy · 课时

声明处型变

in 与 out

声明处型变 是 CoddyKit 上的免费 Kotlin Academy 课时。这是第 2 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 Kotlin Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Kotlin Academy 课程共包含 4 节课。

型变问题

List<String> 是 List<Any> 的一种吗？有时是，有时不是。型变描述了当类型参数之间存在关系时，泛型类型之间如何建立关系。Kotlin 使用 out 和 in 来表达这种关系。

默认不变型

默认情况下，泛型是不变型的：Box<String> NOT 是 Box<Any>，即使 String 是 Any 的子类型也是如此。这样可以避免不安全的操作。

class Box<T>(val value: T)

fun main() {
    val strBox = Box("hi")
    // val anyBox: Box<Any> = strBox // would not compile
    println(strBox.value)
}

使用 out 实现协变

将类型参数标记为 out 会使其成为协变：Producer<String> 会成为 Producer<Any> 的子类型。该类型只能出现在输出位置（返回类型中）。

class Producer<out T>(private val item: T) {
    fun produce(): T = item
}

fun main() {
    val strProducer: Producer<String> = Producer("hello")
    val anyProducer: Producer<Any> = strProducer
    println(anyProducer.produce())
}

为什么 out 是安全的

如果一个类只生成（返回）T 而从不消费它，那么将 Producer<String> 视为 Producer<Any> 是安全的，因为它返回的每个 String 同时也是 Any。

标准库中的 out

Kotlin 的只读 List<out E> 是协变的，这就是为什么需要 List<Any> 的地方可以使用 List<String>。

fun printAll(items: List<Any>) {
    items.forEach { println(it) }
}

fun main() {
    val names: List<String> = listOf("Ann", "Bob")
    printAll(names)
}

使用 in 实现逆变

将类型参数标记为 in 会使其成为逆变：Consumer<Any> 会成为 Consumer<String> 的子类型。该类型只能出现在输入位置（参数中）。

class Consumer<in T> {
    fun consume(item: T) {
        println("Consumed $item")
    }
}

fun main() {
    val anyConsumer: Consumer<Any> = Consumer()
    val strConsumer: Consumer<String> = anyConsumer
    strConsumer.consume("hi")
}

为什么 in 是安全的

能够接受 Any 的消费者当然能够接受 String。因此，在任何需要 Consumer<String> 的地方，都可以使用 Consumer<Any>。

PECS 记忆法

请记住生产者使用 Extends，消费者使用 Super；用 Kotlin 的术语来说，就是生产者（输出）使用 out，消费者（输入）使用 in。只输出 T 的类型使用 out，只输入 T 的类型使用 in。

组合使用 in 和 out

同时用于输入和输出的类型参数（例如可变列表中的类型参数）必须保持不变型。Function 类型同时体现了两者：参数是 in，返回值是 out。

fun main() {
    val f: (Number) -> Int = { it.toInt() }
    val g: (Int) -> Number = f
    println(g(3.0.let { Number::class; 5 }))
}

声明处型变意味着只需声明一次

声明处型变只需在类本身上使用 in/out 声明一次。之后每次使用该类时都会自动获得相应的型变；而在 Java 中，您需要在每次使用时重复指定通配符。

选择 in 还是 out

请思考：这个类是否只生成 T（使用 out）、只消费 T（使用 in），还是两者都做（保持不变型）？让修饰符与类的角色相匹配，可以使泛型类型既灵活又安全。

快速检查

out 修饰符表示什么？

回顾

泛型默认是不变型的。当类型只生成值时，使用 out 实现协变；当类型只消费值时，使用 in 实现逆变。请记住，生产者使用 out，消费者使用 in。接下来，您将通过类型投影在使用位置应用型变。

常见问题解答

「声明处型变」课时是免费的吗？

是的 — 「声明处型变」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Kotlin Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Kotlin Academy 课程共包含 4 节课。

「声明处型变」这节课中我会学到什么？

in 与 out 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Kotlin Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Kotlin Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Kotlin Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 2 节课，共 4 节。

「声明处型变」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Kotlin Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 Kotlin Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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