为什么函数参数中的逆变类型参数被视为处于“out”位置？

Question

我很难用英语描述，但问题是：

class Consumer<in T> {
    fun consume(t: T) {}
}

class Accepter<in T>() {
    // ERROR: Type parameter T is declared as 'in' but occurs in 'out' position in type Consumer<T>
    fun acceptWith(value: T, consumer: Consumer<T>) {}
}

可以这样修复：

fun <U : T> acceptWith(value: T, consumer: Consumer<U>) {}

但我不明白这个问题。允许似乎并不不安全Consumer<T>。有人可以解释一下吗？

Answer 1

参数位置称为逆变，因为它的方差与类方差的方向相反。这意味着类的超类型可以将参数类型的子类型作为参数，反之亦然。

让我们考虑一些实际的参数类型S。Accepter<S>在此示例中，作为 的超类型的typeAccepter<Any>必须采用 的子类型Consumer<Any>作为参数，但对于它采用的给定签名Consumer<S>，它不是 的子类型Consumer<Any>，而是它的超类型。

另一个例子说明为什么如果允许的话这个参数类型将是不安全的。Accepter让我们考虑和的以下实现Consumer：

class AnyAccepter : Accepter<Any>() {
    override fun acceptWith(value: Any, consumer: Consumer<Any>) {
        consumer.consume(Any())
    }
}

class StringConsumer : Consumer<String>() {
    override fun consume(t: String) {
        println(t.length)
    }
}
fun main() {
    val anyAccepter = AnyAccepter()
    val stringAccepter: Accepter<String> = anyAccepter

    // here we're passing a StringConsumer, but the implementation expects Consumer<Any>
    stringAccepter.acceptWith("x", StringConsumer())
}

通过这些实现，您将得到一个不健全的程序，这将导致运行时出现 ClassCastException：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: class java.lang.Object cannot be cast to class java.lang.String 
    at contravariance.StringConsumer.consume(consumers.kt:27)
    at contravariance.AnyAccepter.acceptWith(consumers.kt:23)
    at contravariance.ConsumersKt.main(consumers.kt:36)