[TOC] ## 泛型約束 ### 泛型約束的必要性 **泛型約束是對類或者方法中的類型變量進行約束**。當創建一個泛型List＜E＞時，類型變量E理論上是可以被替換為任意的引用類型，但是**有時候需要約束泛型實參的類型**，例如想對E類型變量求和，則E應該是Int類型、Long類型、Double類型或者Float類型等，而不應該是String類型，因此在特殊情況下，需要對類型變量E進行限制。接下來我們通過一個案例來學習泛型約束的相關知識，具體代碼如下所示。 ``` fun <T : Number> List<T>.sum(): Double? { var sum: Double? = 0.0 //定義一個Double類型的變量sum for (i in this.indices) { //遍歷傳遞過來的集合中的數據 sum = sum?.plus(this[i].toDouble()) //轉化為Double類型再與sum相加 } return sum } fun main(args: Array<String>) { var list = arrayListOf(1, 2, 3, 4, 5) //創建一個集合變量list println("求和：${list.sum()}") } ``` 運行結果： ``` 求和：15.0 ``` 上述代碼中，**創建了一個泛型方法sum()，該方法的返回值為Double類型，泛型為List＜T＞，其中對類型變量T的約束為Number類型，也就是調用sum()方法的集合中的類型必須是Number類型**。在main()方法中可以看到，創建了一個list集合，這個集合中的數據設置的都是Int類型，Int類型屬于Number類型，因此在該程序中可以通過list集合來調用sum()方法實現求和功能。**如果傳入的類型不屬于Number類型則會拋出類型不匹配異常**。 ### 泛型約束＜T:類或接口＞ 泛型約束`＜T:類或接口＞`與Java中的＜? extends類或接口＞類似，這個約束也可以理解為**泛型的上界**。例如泛型約束＜T:BoundingType＞，其中BoundingType可以稱為綁定類型，綁定類型可以是類或者接口。如果綁定類型是一個類，則類型參數T必須是BoundingType的子類。如果綁定類型是一個接口，則類型參數T必須是BoundingType接口的實現類。接下來我們來針對如何調用泛型上界類中的方法與泛型約束`＜T:Any?＞`與`＜T:Any＞`進行詳細講解。 #### 調用泛型上界類中的方法 **如果泛型約束中指定了類型參數的上界，則可以調用定義在上界類中的方法**。 接下來我們通過一個案例來調用上界類中的方法，具體代碼如下所示。 ``` fun <T : Number> twice(value: T): Double { return value.toDouble() * 2 } fun main(args: Array<String>) { println("4.0的兩倍：${twice(4.0f)}")//將4.0f傳遞到twice()中并打印結果 println("4的兩倍：${twice(4)}") //將4傳遞到twice()中并打印結果 } ``` 運行結果： ``` 4.0的兩倍：8.0 4的兩倍：8.0 ``` 在上述代碼的twice()方法中，參數value調用的toDouble()方法是在Number類中定義的。由于在泛型約束`＜T:Number＞`中已經指定類型參數的上界為Number，因此twice()方法中傳遞的參數value可以調用定義在上界類Number中的方法。 ##### 多重上界 **如果上界約束需要多個約束，則可以通過where語句來完成**。接下來我們通過where關鍵字來實現上界約束的多個約束，具體示例代碼如下： ``` fun <T> manyConstraints(value: T) where T : CharSequence, T : Appendable { if (!value.endsWith('.')) { value.append('.') } } ``` 從上述代碼中可以看到，**通過where關鍵字實現了上界約束的多個約束，每個約束中間用逗號分隔**，并且傳遞的參數value可以調用第1個約束CharSequence類中的endsWith()方法，同時也可以調用第2個約束Appendable類中的append()方法。 #### 泛型約束＜T:Any?＞與＜T:Any＞ 在泛型`＜T:類或者接口＞`中，有兩種特別的形式，分別是`＜T:Any?＞`和`＜T:Any＞`，其中`＜T:Any?＞`表示類型實參是Any的子類，且**類型實參可以為null**。`＜T:Any＞`表示類型實參是Any的子類，且**類型實參不可以為null**。 在Kotlin中，Any類型是任意類型的父類型，類似Java中的Object類，因此聲明的＜T:Any？＞等同于＜T＞。接下來我們通過一個案例來演示如何使用泛型＜T:Any?＞，具體代碼如下所示。 ``` //聲明<T : Any?>等同于<T> fun <T : Any?> nullAbleProcessor(value: T) { value?.hashCode() } fun <T : Any> nullDisableProcessor(value: T) { value.hashCode() //編譯通過 } fun main(args: Array<String>) { nullAbleProcessor(null) // nullDisableProcessor(null) 編譯錯誤 } ``` 上述代碼中，nullAbleProcessor()方法中的類型參數T使用的是`＜T:Any?＞`進行約束的，**`＜T:Any?＞`表示可以接收任意類型的類型參數，這個任意類型中包含null**，因此在main()方法中調用nullAbleProcessor()方法時，這個方法中可以傳遞null。nullDisableProcessor()方法中傳遞的類型參數T使用的是`＜T:Any＞`進行約束的，**`＜T:Any＞`表示可以接收任意類型的類型參數，這個任意類型中不包含null**，因此在main()方法中調用nullDisableProcessor()方法，且這個方法中傳遞null時，編譯器會自動提示`“is not satisfied:inferred type Nothing? is not a subtype of Any”`，也就是“類型匹配不成功，傳遞的null不是Any的子類型”。 如果想在上述代碼的nullDisableProcessor()方法中傳遞null，則可以將傳遞的參數類型T改為T？，編譯就可以通過了。修改后的代碼如下所示。 ``` //聲明<T : Any?>等同于<T> fun <T : Any?> nullAbleProcessor(value: T) { value?.hashCode() } fun <T : Any> nullDisableProcessor(value: T?) { value?.hashCode() //編譯通過 } fun main(args: Array<String>) { nullAbleProcessor(null) nullDisableProcessor(null) } ``` 上述代碼中，將nullDisableProcessor()方法中傳遞的參數類型T改為T？，第6行代碼從上面的`“value.hashCode()”`改為了`“value?.hashCode()”`，這樣修改后即使使用`＜T:Any＞`進行約束傳遞的參數類型，也可以允許該方法中傳遞null值。