十三、类型兼容:协变和逆变
引言
在类型系统中,协变和逆变是对类型比较(类型兼容)一种形式化描述。在一些类型系统中,例如 Java,这些概念是显式嵌入到语言中的,例如使用extends关键字表示协变,使用super关键字表示逆变。在其他一些类型系统中,例如 TypeScript,协变和逆变的规则是隐式嵌入的,通过类型兼容性检查来实现。
协变和逆变的存在使得类型系统具有更大的灵活性。例如,如果你有一个Animal类型的数组,并且你有一个Dog类型的对象(假设Dog是Animal的子类型),那么你应该能够将Dog对象添加到Animal数组中。这就是协变。反过来,如果你有一个处理Animal类型对象的函数,并且你有一个Dog类型的对象,你应该可以使用这个函数来处理Dog对象。这就是逆变。
协变和逆变还可以帮助我们创建更通用的代码。例如,如果你有一个可以处理任何Animal的函数,那么这个函数应该能够处理任何Animal的子类型。这意味着,你可以编写一段只依赖于Animal类型的代码,然后使用这段代码处理任何Animal的子类型。
1.协变(Covariance)
协变描述的是如果存在类型A和B,并且A是B的子类型,那么我们就可以说由A组成的复合类型(例如Array或者(a: A) => void)也是由B组成的相应复合类型(例如Array或者(b: B) => void)的子类型。
让我们通过一个例子来理解协变。假设我们有两个类型Animal和Dog,其中Dog是Animal的子类型。
type Animal = { name: string };type Dog = Animal & { breed: string }; let dogs: Dog[] = [{ name: "Fido", breed: "Poodle" }];let animals: Animal[] = dogs; // OK because Dog extends Animal, Dog[] is a subtype of Animal[]
这里我们可以将类型为Dog[]的dogs赋值给类型为Animal[]的animals,因为Dog[]是Animal[]的子类型,所以数组是协变的。
- 协变:类型的向下兼容性
协变是类型系统中的一个基本概念,它描述的是类型的“向下兼容性”。如果一个类型A可以被看作是另一个类型B的子类型(即A可以被安全地用在期望B的任何地方),那么我们就说A到B是协变的。这是类型系统中最常见和直观的一种关系,例如在面向对象编程中的继承就是协变的一种表现。
在TypeScript中,所有的类型都是自身的子类型(即每个类型到自身是协变的),并且null和undefined类型是所有类型的子类型。除此之外,接口和类也可以通过继承来形成协变关系。
class Animal { name: string;} class Dog extends Animal { breed: string;} let myDog: Dog = new Dog();let myAnimal: Animal = myDog; // OK,因为Dog是Animal的子类型
这个例子中,我们可以将一个Dog对象赋值给一个Animal类型的变量,因为Dog到Animal是协变的。
在TypeScript中,泛型类型也是协变的。例如,如果类型A是类型B的子类型,那么Array就是Array的子类型。
let dogs: Array = [new Dog()];let animals: Array = dogs; // OK,因为Array是Array的子类型
带你读《现代TypeScript高级教程》十三、类型兼容:协变和逆变(2)https://developer.aliyun.com/article/1348453?groupCode=tech_library