Was sind Kovarianz, Invarianz und Kontravarianz im Klartext?

Kovarianz, Invarianz und Kontravarianz im Klartext verstehen

Kovarianz, Invarianz und Kontravarianz sind Begriffe, die beschreiben, wie sich Tippbeziehungen unter bestimmten Bedingungen verhalten Transformationen. In der Programmierung können diese Transformationen Typkonvertierungen, Methodenüberschreibungen oder Vererbung sein.

Kovarianz

Kovarianz bedeutet, dass ein Untertyp eines Typs auch ein Untertyp von ist transformierter Typ. Wenn beispielsweise Klasse A ein Untertyp von Klasse B ist und wir eine Funktion f(T) haben, die einen Typ T annimmt und einen transformierten Typ T'' zurückgibt, dann gilt f(A), wenn A ein Untertyp von B ist auch ein Subtyp von f(B) sein.

Kontravarianz

Kontravarianz ist das Gegenteil von Kovarianz. Im Gegensatz dazu wird ein Subtyp eines Typs einem Supertyp des transformierten Typs zugeordnet. Wenn dieselbe Funktion f(T) aus dem obigen Kovarianzbeispiel kontravariant wäre, dann wäre f(B), wenn A ein Subtyp von B wäre, ein Subtyp von f(A).

Invarianz

Invarianz bedeutet, dass weder Kovarianz noch Kontravarianz für die Transformation gelten. Das heißt, die Subtypbeziehung bleibt von der Transformation unberührt.

Beispiele

Betrachten Sie die folgenden Beispiele:

Java Generics

Generika in Java sind invariant. Das bedeutet, dass beispielsweise List weder ein Subtyp noch ein Supertyp von List