Ковариантность

Ковариантность в Java - это свойство обобщённых типов, при котором List<Integer> может быть присвоен переменной типа List<? extends Number>. Другими словами, если класс B является наследником класса A, то объект типа List<B> можно использовать там, где ожидается List<? extends A>. Ковариантность достигается с помощью wildcard-параметра с ключевым словом extends. Такой параметр называется ковариантным wildcard. Из коллекции, объявленной как List<? extends A>, можно безопасно читать элементы типа A, но нельзя добавлять новые элементы (кроме null), так как компилятор не знает точный тип элементов.

Синтаксис

Type<? extends Parent> variable = new Type<Child>();

Пример

Давайте создадим список целых чисел и присвоим его переменной с ковариантным wildcard-типом, а затем прочитаем элементы:

import java.util.List;

public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		List<Integer> ints = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
		List<? extends Number> nums = ints;

		Number first = nums.get(0);
		System.out.println(first);
	}
}

Результат выполнения кода:

1

Пример

Давайте попробуем добавить элемент в список с ковариантным wildcard-типом и убедимся, что компилятор запрещает такую операцию:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		List<Integer> ints = new ArrayList<>();
		List<? extends Number> nums = ints;

		// nums.add(1); // compile error
		System.out.println("Cannot add to covariant list");
	}
}

Результат выполнения кода:

"Cannot add to covariant list"

Пример

Давайте напишем метод, который принимает ковариантный список чисел и суммирует все элементы:

import java.util.List;

public class Main
{
	public static double sum(List<? extends Number> nums)
	{
		double res = 0;
		for (Number num : nums)
		{
			res += num.doubleValue();
		}
		return res;
	}

	public static void main(String[] args)
	{
		List<Integer> ints = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
		System.out.println(sum(ints));
	}
}

Результат выполнения кода:

15.0

Смотрите также

wildcard-extends,
который задаёт ковариантный wildcard
contravariant,
который описывает контравариантность
invariant,
который описывает инвариантность
wildcard,
который описывает wildcard-параметры