引言
類型參數(shù)化（Parameterized Types）可以用來編寫泛型類和特質(zhì)谷市，比如定義Set[T]案站，這使得我們可以創(chuàng)建諸如Set[String]的類型注益。而變化型注解（Variance Annotation）定義了參數(shù)化類型的繼承關(guān)系带斑，比如Set[String]是Set[AnyRef]的子類型模捂。
這些語法可以讓我們實(shí)現(xiàn)信息隱藏技術(shù)，同時它們也是編寫庫程序的基礎(chǔ)贤壁。
類型參數(shù)化
這里以水果盒的代碼作為例子：
abstract class Fruit {
def name: String
}
class Orange extends Fruit {
def name = "orange"
}
class Apple extends Fruit {
def name = "apple"
}
abstract class Box {
def fruit: Fruit
def contains(aFruit: Fruit) =
fruit.name.equals(aFruit.name)
}
class OrangeBox(orange: Orange) extends Box {
def fruit: Orange = orange
}
class AppleBox(apple: Apple) extends Box {
def fruit: Apple = apple
}
上面的例子悼枢，定義了Box的兩個子類，OrangeBox和AppleBox脾拆，這考慮的類型安全馒索，因?yàn)閒ruit方法的返回值受到了Orange和Apple類型的特別限制。這也同樣帶來了維護(hù)代碼量和類型安全的矛盾名船。
基于這個問題绰上，Scala允許使用參數(shù)化類型，即你可以使用類型參數(shù)來代替實(shí)際的類型渠驼。類型參數(shù)可以認(rèn)為是一個限制類型的別名蜈块。
根據(jù)類型繼承關(guān)系，Scala編譯器允許AppleBox或者OrangeBox的實(shí)例賦值給Box類型變量，在Box子類中fruit方法的實(shí)現(xiàn)返回了Apple或者Orange類型百揭，這同樣可以賦值給Fruit類型的變量爽哎。
變化型注解：
- 假設(shè)聲明了
class Orange extends Fruit，而后class Box[A]中的A可以有前綴+或-器一。
- A课锌，沒有任何注解，是不變型祈秕。該狀態(tài)下渺贤，
Box[Orange]和Box[Fruit]沒有任何繼承關(guān)系 - +A，是協(xié)變類型请毛。此時癣亚，
Box[Orange]是Box[Fruit]的子類型，并且變量聲明val f: Box[Fruit] = new Box[Orange]()是允許的获印。 - -A述雾，是逆變類型。此時兼丰，
Box[Fruit]是Box[Orange]的子類型玻孟，并且變量聲明val f: Box[Orange] = new Box[Fruit]()是允許的。
從總體來看鳍征，變化類型參數(shù)可以被認(rèn)為是擴(kuò)展泛型編程的類型檢查范圍的工具黍翎。它提供了額外的類型安全，即保證類型安全的前提下艳丛，為開發(fā)者提供了利用類型層級的可能性匣掸。
子類型多態(tài)
協(xié)變和逆變注解使得通過類型參數(shù)的繼承關(guān)系來推斷泛化類型的繼承關(guān)系，利用該注解可以限制類型參數(shù)在泛型類中一些可能的使用氮双，Scala編譯器針對不恰當(dāng)?shù)氖褂眠M(jìn)行檢查和報錯碰酝。
abstract class Box[+F <: Fruit] {
def fruit: F
def contains(aFruit: Fruit) = fruit.name.equals(aFruit.name)
}
class OrangeBox(orange: Orange) extends Box[Orange] {
def fruit = orange
}
class AppleBox(apple: Apple) extends Box[Apple] {
def fruit = apple
}
var fruitBox: Box[Fruit] = new AppleBox(new Apple)
var fruit: Fruit = fruitBox.fruit
上面的例子中，Box[+F]類型參數(shù)是協(xié)變的戴差，那么將Box[Apple]賦值給Box[Fruit]類型變量fruitBox是合法的送爸。類型變量F用在函數(shù)返回類型中是合理的（比如Box.fruit），在fruitBox.fruit方法的調(diào)用中暖释，保證返回給Fruit類的實(shí)例是一個更加具體的類型袭厂，由于類型參數(shù)是協(xié)變的，需要返回一個比Fruit類型更加具象的類型球匕。
協(xié)變和逆變點(diǎn)
函數(shù)在參數(shù)上是逆變的纹磺，在返回值上則是協(xié)變的。通常而言亮曹，對于某個對象消費(fèi)的值適用逆變橄杨，而對于它產(chǎn)出的值適用協(xié)變秘症。
如果一個對象同時消費(fèi)和產(chǎn)出某值，則類型應(yīng)該保持不變讥珍。這通常適用于可變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如標(biāo)準(zhǔn)庫中的Array窄瘟、ArrayBuffer衷佃、ListBuffer等。
Scala編譯器檢查變化型注解的機(jī)制
為了核實(shí)變化型注解的正確性蹄葱，Scala編譯器會把類或特質(zhì)中可能用到類型參數(shù)的地方分類為正氏义，負(fù)或中立。注解了+號的類型參數(shù)只能被用在正的位置上图云，而注解了-號的類型參數(shù)只能用在負(fù)的位置上惯悠。沒有變化型注解的類型參數(shù)可以用于任何位置。
Scala編譯器在檢查泛型類時竣况，會跟蹤所有使用類型參數(shù)的位置克婶，然后根據(jù)代碼中變化型的位置來決定正確與否。如果類型參數(shù)出現(xiàn)在了禁止的位置丹泉，編譯器將會報錯情萤。詳細(xì)的檢查規(guī)則可以參見這里。
為了對用到類型參數(shù)的地方進(jìn)行分類摹恨，編譯器首先從類型參數(shù)的聲明開始筋岛，然后進(jìn)入更深的內(nèi)嵌層。
處于聲明類的最頂層被劃為正晒哄，默認(rèn)情況下睁宰，更深的內(nèi)嵌層的地方的分類會與它外層一致，但仍有幾種特殊情況可以使得類型參數(shù)的類型發(fā)生翻轉(zhuǎn)：
- 方法的值參數(shù)位置的參數(shù)類型
- 方法的類型參數(shù)子句位置的參數(shù)類型
- 類型參數(shù)的下界的下界參數(shù)類型
- 參數(shù)化類型的類型參數(shù)寝凌，當(dāng)類型參數(shù)是逆變時
類型的類型參數(shù)位置柒傻，比如C[Arg]的Arg，也有可能被翻轉(zhuǎn)较木，如果C的類型參數(shù)標(biāo)注了+诅愚，那么類別不變；如果C的類型參數(shù)標(biāo)注了-劫映，那么當(dāng)前類別被翻轉(zhuǎn)违孝。
舉例解釋：
-
def method(parameter: T)中，參數(shù)T在逆變的位置泳赋，遵循第一條規(guī)則 -
def method[U <: T]中雌桑，參數(shù)T在逆變的位置，遵循第二條規(guī)則 -
def method[U >: T]中祖今，參數(shù)T在協(xié)變的位置校坑，循序第二條和第三條規(guī)則 -
class Box[-A]中拣技，Box被聲明為逆變，此情況下耍目，def method(parameter: Box[T])中的T應(yīng)該是協(xié)變的位置膏斤，遵循第一條和第四條規(guī)則
下界
在一個方法的類型參數(shù)子句中的下界參數(shù)，為何從逆變位置翻轉(zhuǎn)成協(xié)變邪驮？
Box[+T]中的協(xié)變類型參數(shù)T莫辨，根據(jù)子類型多態(tài)性，只能變得更加具象毅访，也就是說沮榜，受到T的限制，其實(shí)類型將沿著類型層級往下走喻粹。如果將T作為下界蟆融，使用U >: T中的U來作為類型約束，則是可行的守呜。
class Box[+T](fruit: T) {
def method[U >: T](p: U) = { new Box[U](p) }
}
var apple: Apple = new Apple
var box: Box[Fruit] = new Box[Orange](new Orange)
box = box.method(apple)
這個例子中型酥，即使box在實(shí)例化的時候復(fù)制為一個子類型Box[Orange]，Box.method的調(diào)用仍然是合法的查乒。
通過語法U >: T冕末，定義了T為U的下界。結(jié)果侣颂，U必須是T的超類型档桃，method的參數(shù)也變?yōu)轭愋蚒而不是類型T，而方法返回值也變成了Box[U]憔晒，取代了Box[T]藻肄。
通過把Apple對象加入到Box[Orange]中，返回結(jié)果為Box[Fruit]類型拒担。
合法的變化型位置
下面的幾種變化型參數(shù)均為合法的語法格式：
abstract class Box[+A]{ def foo(): A }
abstract class Box[-A]{ def foo(a: A) }abstract class Box[+A]{ def foo[B >: A](b: B) }abstract class Box[-A]{ def foo[B <: A](): B}
參考資料
The Scala Type System: Parameterized Types and Variances
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