IT工程師數位筆記本

　　這里寫得并不好，重新整理和修改在我的博客中：https://631320085.github.io/2017/02/01/Convariance_Contravariance.html

關鍵字out和in相信大家都不陌生，系統定義的很多泛型類型大家F12都或多或少看見了。但是實際中又很少會用到，以前在紅皮書里看到，兩三頁就介紹完了。有的概念感覺直接搬出來的，只是說這樣寫會怎樣，并沒有形象的將為什么這么設計，什么時候有用。再加上是翻譯的語義很生硬，理解起來很費勁。自然又百度一通，看了一大堆大家各抒己見，這東西還是像一個低分辨率的圖片一樣，不夠清晰。其實現在各種知識點基本都知道大概是怎么回事，怎么用，但是總感覺少點什么，不夠高清。于是最近寫了個控制臺，把各種不夠高清或者需要高清顯示的知識點捋了一邊。果然紙上得來終覺淺，欲知此事寫代碼。好多東西嘗試一遍或者配合使用，的確感覺神清氣爽，很多設計知道了緣由，世界都高清了。廢話不多說，分享下自認為簡單粗暴有效的愚見吧。

------------------------------------------------關于定義的驗證-----------------------------------------------------------------------

　　既然是泛型out in關鍵字（非泛型試過了），那就寫一個吧。于是

　　大意就是只能用于接口和委托的泛型，于是這樣寫

　　果然OK,為什么只能接口和委托，一時半會想不通，先不管，再捋捋。紅皮書里寫了一堆，不理解沒關系，但是說了一個關鍵點，in修飾的泛型只能是傳入參數，out修飾的只能是返回類型。問題又來了，為什么這么設計，想不通，先不管，驗證下

　　果然，接著捋。改正錯誤，現在一個泛型接口帶in,out關鍵字的定義好了。接口能干什么，就是實現它啊。實現泛型接口需要指定泛型為具體類型，紅皮書里講了一堆，in，out反正是跟類型轉換有關，那這里的in，out肯定是要作用于父類子類才有效果。于是定義一個父類和子類，再實現接口大概就是這樣。

　　實現時in out的類型可以隨意指定，只要滿足in是入參，out是返回類型就行了。既然能這樣寫，那就這樣吧。紅皮書里寫到用了in之后實現接口的類能怎么怎么轉換，用out之后能怎么怎么轉換，反正一大堆，很繞，重點就是實現后，父類子類分別作為泛型類型之間能倒騰了。管他的，我們自己來倒騰下吧。

-----------------------------------------------------------------關于轉換的驗證-------------------------------------------------------

　　1.現在GT_ClassC 繼承自 GT_InterfaceC<GT_Child, GT_Parent>，于是這樣寫是OK的。

　　既然是父類子類對泛型不同實現的轉換，那我們就修改左邊的父類或子類泛型，看看能不能轉換。首先把左邊的子類改為父類，于是是兩個父類實現的泛型接口。

　　結果是不能自動轉換，為什么左邊的參數從子類變成父類，就報錯了。

　　來捋一捋，首先左邊是in修飾，所以左邊的泛型肯定只能是入參類型。我們看看GT_ClassC類Show方法的入參是什么，是子類GT_Child對吧，假設方法體里已經調用了子類的相關成員，這時候我們把入參類型改成他的父類，會有什么問題。子類的成員父類不一定有，這就是關鍵，方法體有異常風險。所以這里的入參類型的只能兼容GT_Child的同類或子類。

　　是不是呼之欲出，in修飾的類型在泛型接口實現后相互轉換時，左邊的該類型只能是右邊該類型的同類或子類。

　　再看紅皮書里對in抗變的描述，大意父類到子類的轉換（這樣寫誰明白），其實意思應該是：in修飾的類型只能向下兼容，編譯器允許轉換右邊的類型被轉換成子類。

　　2.那再來看看out吧，out是GT_InterfaceC第二個類型的修飾符，所以我們在剛才不報錯的寫法上修改下第二個參數，于是

　　果然，報錯了。那就捋一捋吧。

　　out關鍵字修飾的類型只能是返回類型，看看GT_ClassC中Show方法的返回類型是什么，是GT_Parent對吧。為什么把左邊的out類型從父類改為子類就報錯了呢。結合上面的理解，因為該類型肯定是返回類型，假設返回的是父類，現在要把父類轉換成子類會怎樣。看看實驗結果

　　父類到子類的轉換不能隱式轉換，因為父類可以有多個子類，轉換需要強制轉換。所以Show方法的返回類型只能隱式轉換成父類。

　　是不是呼之欲出：out修飾的類型在泛型接口實現后相互轉換時，左邊的該類型只能是右邊該類型的同類或父類。簡單來說out修飾的類型只能向上兼容。和in真的是前呼后應啊。再回頭一想，要是in和out不限制：in只能修飾入參類型，out只能修飾返回類型，是不是上面的理論都不能成立，現在知道為什么有這樣的約束了吧。

------------------------------------------------------------分析-----------------------------------------------------------------------------------

　　下面貼上寫代碼的時候的一點總結幫助理解

　　其實剛開始GT_ClassC實現接口的類型，in out對應的類型是和現在圖中顛倒的，這樣一來，應該會有人想到了，不管左邊是什么類型，右邊都能轉換成功。所以剛開始我把左邊子類父類不管怎么替換都沒問題，我以為只要用了in out約束就可以任意寫了，但是機智的我立馬覺得此事必有蹊蹺。要是沒問題，還講什么協變抗變，直接說入參in約束，返回類型out約束就行了。于是有了以上推論。

　　看到這是不是覺得該完了。too young, simple is good.

　　3.再回頭看最開始的疑問，為什么只能是泛型接口或泛型委托可以使用in out。我們寫兩行代碼看看

　　定義一個簡單泛型，發現不管怎么轉換都不行。

　　泛型轉換是基于接口，先不管具體實現類型是什么，兩個同一泛型接口的成員當然可以轉換。而具體的類型轉換就要基于in和out的約束了（沒有關鍵字約束不管具體實現類型之間有無繼承關系都無法轉換，已驗證）。

 　　再看看委托，委托可以理解成一種類型，定義（指定參數類型和返回類型的方法）的類型。是不是和泛型很像，事件就相當于委托的實現，是不是有泛型接口的影子。

　　泛型委托涉及到泛型，有入參和返回類型當然可以使用in out 約束泛型達到（泛型委托實現互相轉換）的編譯器檢查。

　　下面貼上比較完整的demo方便大家整體查看，好些報錯的驗證性代碼刪了，有興趣大家可以自己驗證一下。