數組與泛型：協方差還是不變性－為什麼有區別？

數組的協變性與泛型的不變性

由於重大的設計決策，數組和泛型在Java 中表現出截然不同的行為。陣列是協變的，這意味著子類型的陣列可以分配給超類型的陣列。例如，String[] 陣列可以取代 Object[] 數組，因為字串是物件的子類別。

數組中的協方差：歷史視角

使數組協變的決定源於 Java 早期版本中缺乏泛型。作為替代，數組被用於多態性。為了避免限制這種方法的價值，對陣列進行了協變處理，以允許排序和相等比較等函數對各種類型的陣列進行操作。

泛型中的不變性：保護類型安全

當泛型被引入時，它們被有意設計為不變的。這種設計選擇是出於對類型安全性的考量。允許泛型中的協變意味著 List可以被視為List。但是，與與物件陣列相容的字串陣列不同，這種替換會造成不一致。狗可以添加到動物列表中，但貓不能添加到狗列表中。

通配符：彌合協方差差距

缺乏協方差泛型不限制類型彈性的表達。通配符提供了一種參數化協變和逆變類型的機制。例如，像 equalLists(List> l1, List> l2) 這樣的函數可以比較任何類型的列表，而像 shuffleList(List> l) 這樣的函數可以對任何類型的列表進行混洗。

結論

陣列中的協方差和泛型中的不變性是平衡多態性需求和維持類型安全性的設計決策。數組的協變性有利於各種數組類型的操作，而泛型的不變性則確保類型正確性並防止意外行為。通配符在泛型不變性的限制下為類型靈活性提供了靈活的解決方案。

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