一、前言

刘大胖决定向他的师傅灯笼法师请教什么是协变和逆变。

刘大胖：师傅，最近我在学习泛型接口的时候看到了协变和逆变，翻了很多资料，可还是不能完全弄懂。

灯笼法师：阿胖，你不要被这些概念弄混，编译器可不知道你说的什么协变逆变。这个问题，首先你得弄懂什么叫类型的可变性。

刘大胖：可变性？

二、可变性

灯笼法师：对，可变性是以一种类型安全的方式，将一个对象作为另一对象来引用。虽然是可变，但其实对象的引用地址是不会变的，只是忽悠下编译器。

刘大胖：师傅说的将一个对象作为另一对象来引用？这不就是继承么？

灯笼法师：是的，你可以看下面代码演示（C#）:

刘大胖：哦，我理解了，由于MemoryStream继承于Stream，所以MemoryStream的对象可以变为Stream的对象，原来我天天在接触可变性，我竟然不知道。

灯笼法师：是的，这种转变其实遵守了里氏替换原则，爱徒，你可还记得？

刘大胖：当然，为了面试早已烂熟于心。里氏替换原则(LSP)：指的是所有引用基类的地方都可以使用其子类的对象。可是师傅，这个和协变逆变有什么关系呢？

三、协变

灯笼法师：协变和逆变只是可变性的分类，主要用于泛型接口和委托中。协变逆变只是类型转换的方向不同。我们先看下接口协变吧，假如有Apple类继承于Fruit，如下:

灯笼法师：然后现在写了一个打印水果名称的方法，如下：

灯笼法师：这时如果你打算打印一些苹果的名称，你会怎么写？

刘大胖：这不是很简单，Apple继承自Fruit，那可以直接使用PrintFruit类了。撸了下，怎么报错了？代码如下：

灯笼法师：大胖，你要理清楚，虽然Apple继承Fruit，但List<Apple>和List<Fruit>却一点关系也没有，如图：

刘大胖：那如果这样，岂不是要为每一种水果都要定义一个PrintFruit方法，我觉得官方不会不知道这个问题吧？

灯笼法师：这种问题，官方当然知道了，所以才有了泛型接口的协变用以支持List<Apple>自动转为List<Fruit>。C#中使用out表示泛型参数的可协变性，List没有out约束，所以不能协变，但它的基类IEnumable却实现了，如图：

灯笼法师：所以只要把PrintFruit的参数类型换成IEnumable就可以了，如图：

刘大胖：那为什么List<T>不能加out以支持协变呢？

灯笼法师：爱徒问的好，List继承于IEnumable，它比IEnumable更宽泛，它支持读和写，但协变只能可读，主要用于约束输出参数。

刘大胖：好吧，我回去再消化下。师傅你再讲一下什么是逆变吧。

四、逆变

灯笼法师：逆变是相反的，即支持List<Fruit>转为List<Apple>，泛型接口上添加in约束输入参数。

刘大胖：有点懞，师傅你还是用代码吧！

灯笼法师：好吧，假如现在我要让苹果列表或桔子列表可以按名称排序，需要一个定义一个水果比较器，此比较器能用于任何种类的水果列表，代码如下：

灯笼法师：现在给苹果和桔子列表按名称排序吧，代码如下：

刘大胖：师傅你别忽悠我，Sort的参数可是要具体类型的比较器的，你看代码：

灯笼法师：大胖，就这是逆变，以使得基类的泛型对象替代子类的泛型对象，主要是因为IComparer<T>中使用了in关键字来约束，代码如下：

五、总结

刘大胖：哦，我有点明白了，协变就是支持泛型子类自动转泛型父类，逆变就是支持泛型父类自动转泛型子类。

灯笼法师：也可以这么理解，但这些转换只是针对编译器，其引用地址并没有改变。

翻外篇1：

协变：String =>Object

逆变：Object => String

翻外篇2：

灯笼法师在刘大胖走后从背后拿出手机，屏幕上显示来不及关闭的知乎APP：

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