關於Kotlin泛型遇到的問題

在使用kotlin的過程中，遇到了一些泛型上的問題，索性統一研究下；

關於通配

Java裏有?、extends、super；
Kotlin裏有*、out、in；
雖然表示方法不同，但其實可以認爲是分別對應且等價的；

需要明確的是其特性，比如：

通配符類型參數 ? extends E 表示此方法接受 E 或者 E 的 一些子類型對象的集合，而不只是 E 自身。 這意味着我們可以安全地從其中（該集合中的元素是 E 的子類的實例）讀取 E，但不能寫入， 因爲我們不知道什麼對象符合那個未知的 E 的子類型。 反過來，該限制可以讓Collection表示爲Collection<? extends Object>的子類型。 簡而言之，帶 extends 限定（上界）的通配符類型使得類型是協變的（covariant）。

這段內容來自Kotlin中文網-泛型，主要是說明兩個特性：

? extends E表示數據不能安全寫入，但可以安全讀出；(協變)
? super E表示數據可以安全寫入，但無法安全讀出；(逆變)

這裏的“安全”當然是指類型安全，因爲類型擦除的原因，泛型的安全檢查全部在編譯時進行。

概念什麼的太模糊，動手就知道了：

	static void testOutType() {
		List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
		List<? extends Number> list2 = new ArrayList<>();
		list1.add(1);
		list1.add(2);
//		list2.add(1);//不允許
		list2 = list1;
		//取出來的數據可以確定是Number的子類
		Number n1 = list2.get(0);
		Number n2 = list2.get(1);
	}

聲明爲? extends Number的list2是無法添加Integer的，編譯直接無法通過；
雖然Integer是Number的子類，但編譯器認爲不能確定添加（寫入）的數據是否安全，有可能是Integer也有可能是其他Number子類，所以並不能安全寫入；
但讀取的時候是可以確定是Number的子類，所以認爲是安全的；

	static void testInType() {
		List<Number> list1 = new ArrayList<>();
		List<? super Integer> list2 = new ArrayList<>();
		list2 = list1;
		list2.add(1);//允許
		list2.add(2);//允許
		//取出來的數據只能視爲Object
		Integer a = (Integer) list2.get(0);
		Object b = list2.get(1);
	}

而聲明爲? super Integer的list2是可以添加Integer的，相比之下寬鬆一些；
因爲確定了添加的數據肯定是Integer的父類，所以編譯器認爲是安全的；
相反讀取的時候，只能將讀取的數據視爲Object，並顯示轉換，這樣明顯是不安全的，所以認爲是讀取不安全的；

	static void testType(){
		List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
		List<?> list2 = new ArrayList<>();
		list1.add(1);
//		list2.add(2);//不允許
		list2 = list1;
		Object a = list1.get(0);
	}

聲明爲?的list2則兼顧了上面兩種特性，一是不允許添加數據，因爲不確定類型安全，二是讀取數據只能爲Object;
?默認實現爲? extends Object，所以會具有這樣的特性；

那麼，對應kotlin中：

? extends E	等價於out E;
? super E等價於in E;
?等價於*;

問題

現在有這麼3個接口，

interface Gesture {
    fun onMove()
    fun setGestureListener(listener: GestureListener<out Gesture>)
}

interface Fling : Gesture {
    fun onFling()
}

interface GestureListener<F> {
    fun done(gesture: F)
}

並且有這麼一個實現類，用Java寫出來是這樣的：

public class FlingImpl implements Fling {
	private GestureListener listener;//可以規避

	@Override
	public void onMove() {
		listener.done(this);//因爲沒有聲明F，規避了extends無法寫入的問題
	}

	@Override
	public void setGestureListener(GestureListener<? extends Gesture> listener) {
		this.listener = listener;
	}

	@Override
	public void onFling() {
		System.out.println("invoke onFling");
	}
}

這裏的GestureListener允許不聲明類型參數，但kotlin中這樣是不行的，kotlin不允許使用沒有指定類型實參的泛型類型；
比如像下面這樣寫是會報錯的：

class FlingImpl : Fling {
    private var listener: GestureListener<out Gesture>? = null

    override fun onMove() {
        listener?.done(this)//編譯出錯
    }

    override fun setGestureListener(listener: GestureListener<out Gesture>) {
        this.listener = listener
    }

    override fun onFling() {
        println("invoke onFling")
    }
}

這裏的GestureListener就規避不了了，因爲必須要指定類型參數；
而指定了類型參數，因爲out Gesture的特性，這個listener是無法寫入的，所以listener?.done方法是無法通過編譯的，會報這麼一個錯誤：

Kotlin: Out-projected type 'GestureListener<*>?' prohibits the use of 'public abstract fun done(gesture: F): Unit defined in com.xter.callback.kotlin.GestureListener'

解決

最簡單也是最實用的解決辦法，還得是強制轉換，因爲調用的類或接口有可能並不是能夠改動的；
那麼解決辦法就是把out改爲in，使用as進行強制轉換：

class FlingImpl : Fling {
    private var listener: GestureListener<in Fling>? = null

    override fun onMove() {
        listener?.done(this)
    }

    override fun setGestureListener(listener: GestureListener<out Gesture>) {
        this.listener = listener as? GestureListener<in Fling>?
    }

    override fun onFling() {
        println("invoke onFling")
    }
}

這樣就能正常運行了。
同樣的思路在Java裏也是適用的，只是Java相對寬鬆一些，所以在某些場景可以不使用轉換就完成。