Kotlin：泛型和變異

Question

我想創建一個Throwable擴展函數，給定一個KClass，遞歸搜索與參數匹配的根本原因。下面是一個嘗試的作品：

fun <T : Throwable> Throwable.getCauseIfAssignableFrom(e: KClass<T>): Throwable? = when { 
    this::class.java.isAssignableFrom(e.java) -> this 
    nonNull(this.cause) -> this.cause?.getCauseIfAssignableFrom(e) 
    else -> null 
} 

這工作太：

fun Throwable.getCauseIfAssignableFrom(e: KClass<out Throwable>): Throwable? = when { 
    this::class.java.isAssignableFrom(e.java) -> this 
    nonNull(this.cause) -> this.cause?.getCauseIfAssignableFrom(e) 
    else -> null 
} 

我調用該函數像這樣：e.getCauseIfAssignableFrom(NoRemoteRepositoryException::class)。

然而，Kotlin docs約泛型說：

這就是所謂的聲明站點變化：我們可以標註來源的 類型參數T，以確保（生產）它只返回 從成員來源，並從未消費。要做到這一點，我們提供 out修飾符

abstract class Source<out T> { 
    abstract fun nextT(): T 
} 

fun demo(strs: Source<String>) { 
    val objects: Source<Any> = strs // This is OK, since T is an out-parameter 
    // ... 
} 

在我的情況下，參數e不返回，而是消耗。在我看來，它應該被宣佈爲e: KClass<in Throwable>，但不能編譯。但是，如果我認爲out爲「只能讀取或返回」，而in則爲「只能寫入或爲其分配值」，那麼這是有道理的。有人可以解釋嗎？

Answer 1

對於您的情況，您實際上並沒有使用類型參數的方差：您從不傳遞值或使用從e: KClass<T>的調用返回的值。

方差描述哪些值可以作爲參數傳遞，以及在使用投影類型（例如函數實現內部）時從屬性和函數返回的值可以期望什麼。例如，如果KClass<T>將返回T（如書寫在簽名中），則KClass<out SomeType>可返回SomeType或其任何子類型。相反，如果KClass<T>預計參數爲T，則KClass<in SomeType>預計的某些超類型的SomeType（但是其確切地未知）。

實際上，它定義了您傳遞給此類函數的實例的實際類型參數的限制。使用不變類型KClass<Base>時，不能通過KClass<Super>或KClass<Derived>（其中Derived : Base : Super）。但是，如果函數期望KClass<out Base>，那麼您也可以傳遞KClass<Derived>，因爲它滿足上述要求：它將返回Derived，它應返回Base或其子類型（但對KClass<Super>不是這樣）。而且，在相反，是希望KClass<in Base>功能也得到KClass<Super>

所以，當你重寫getCauseIfAssignableFrom接受e: KClass<in Throwable>，你的國家，在實現你希望能夠爲Throwable傳遞給一些通用的功能或e的財產，並且您需要能夠處理該問題的KClass實例。 Any::class或Throwable::class會適合，但這不是你所需要的。

由於您不會調用e的任何功能，也不會訪問其任何屬性，所以您甚至可以將其類型設置爲KClass<*>（明確指出您不在乎什麼類型並允許它是什麼），它會工作。

但是您的用例要求您將類型限制爲Throwable的子類型。這是KClass<out Throwable>的作用：它將類型參數限制爲Throwable的子類型（同樣，您聲明，對於KClass<T>返回T或T如Function<T>的函數和屬性，您希望使用返回值T是Throwable的子類型;儘管您不這樣做）。

另一個適用於您的選項是定義一個上限<T : Throwable>。這與<out Throwable>類似，但它還捕獲KClass<T>的類型參數，並允許您在簽名中的其他位置（在返回類型或其他參數的類型中）或實現內部使用它。

Answer 2

在您從文檔中引用的示例中，您將顯示帶有out註釋的類。這個註解給類的用戶保證該類不會拿出任何東西，但來自T.

得出在你的代碼示例T或類，你是顯示一個泛型函數參數與out註釋上參數的類型。這是給參數的用戶保證參數不會是除了T（在你的情況下是KClass<Throwable>）或從T（aKClass<{derived from Throwable}>）派生的類。

現在扭轉思考in。如果您要使用e: KClass<in Throwable>，那麼您將參數限制爲Throwable的超級參數。

對於編譯器錯誤，您的函數是否使用e的方法或屬性並不重要。在你的情況下，參數的聲明限制了函數如何被調用，而不是函數本身如何使用參數。因此，使用in而不是out將取消您對具有參數NorRemoteRepositoryException::class的功能的調用資格。

當然，約束也適用於您的功能，但這些約束永遠不會被執行，因爲e不以這種方式使用。

Answer 3

其他答案已經解決了爲什麼你不需要在這個使用網站的差異。

僅供參考，API會比較有用，如果你投的回報預期的類型，

@Suppress("UNCHECKED_CAST") 
fun <T : Any> Throwable.getCauseIfInstance(e: KClass<T>): T? = when { 
    e.java.isAssignableFrom(javaClass) -> this as T 
    else -> cause?.getCauseIfInstance(e) 
} 

但它更科特林樣使用物化型。

inline fun <reified T : Any> Throwable.getCauseIfInstance(): T? = 
    generateSequence(this) { it.cause }.filterIsInstance<T>().firstOrNull() 

這實際上與編寫顯式循環相同，但更短。

inline fun <reified T : Any> Throwable.getCauseIfInstance(): T? { 
    var current = this 
    while (true) { 
     when (current) { 
      is T -> return current 
      else -> current = current.cause ?: return null 
     } 
    } 
} 

而且不像原來那樣，這種方法不需要kotlin-reflect。

（我也改變了行爲從isAssignableFrom到is（instanceof）;我也很難想象如何原來可能是有用的。）