概述

写在前头，网上关于协变逆变的文章写写得真是让人一头雾水，微软官方文档更是重量级，仿佛不想让人懂。

按照官方解释：

• 协变：能够使用比原始指定的派生类型的派生程度更大（更具体）的类型；
• 逆变：能够使用比原始指定的派生类型的派生程度更新（更抽象）的类型；

为什么需要协变与逆变

假设有一个这样的场景：

Speak<Chinese> speak1 = new Speak<Chinese>();
Speak<Human> speak2 = speak1;

一般情况下，这样的直接指向是不可以的，编译器会报错；

这个时候就需要用到协变和逆变了；

认识协变与逆变

首先，使用协变与逆变有一个前提，就是只能用在接口或者委托上；

协变

协变需要在接口的泛型参数上加上out：

public interface ISpeak<out T>
{
    public T SpeakLanguage();
}

这里的out可以理解为出参，就是T在这个接口里只能作为返回值使用，或者作为只读属性的类型使用，不能作为方法的参数使用；

这个时候再执行：

Speak<Human> speak2 = speak1;

编译器就不会报错了；

因此可以总结协变的解释：如果存在一个泛型接口 Interface<T>，它的泛型参数子类类型 Interface<Chinese> 可以安全地转换为泛型父类类型 Interface<Human>，这个过程就称为协变；

逆变

协变需要在接口的泛型参数上加上in：

public interface ISpeak<in T>
{
    public void SpeakLanguage(T t);
}

逆变中T只能作为方法的入参的类型使用，不能作为返回值使用；

当使用逆变时，执行：

Speak<Human> speak1 = new Speak<Human>();
Speak<Chinese> speak2 = speak1;

编译器也不会报错；

所以逆变的解释为：如果存在一个泛型接口 Interface，它的泛型参数父类类型 Interface<Human> 可以安全地转换为泛型子类类型 Interface<Chinese>，这个过程就称为逆变；

要注意的是，并不是说逆变就是把父类的对象引用安全地指向子类的对象引用了，协变与逆变是不能抛开泛型谈的；假如我们不以泛型讨论这个问题，众所周知父类的对象引用是不能安全地指向子类对象引用的，相反，子类的对象引用是可以安全地指向父类的，也就是子类转换为父类是安全的；

深入了解协变与逆变

协变

假设有这样的一个场景：

public interface ISport<T>
{
    void Method1(T param);
    T Method2();
}

public class Sport<T> : ISport<T>
{
    public void Method1(T param)
    {
    }

    public T Method2() => default(T);
}

当我们尝试运行这样的代码：

ISport<Human> sport = new Sport<Chinese>();
var temp = sport.Method2();
sport.Method1();

对于 sport，它在调用 sport.Method2() 方法的时候，要求返回的是一个 Human 类型的对象，但在这个代码中，Method2() 方法是在 Sport<T> 中实现的，这里返回的是一个 Chinese类型；对于这种情况，是安全的，没有问题；

但是同样的道理。对于Method1() 来说就不安全了，当调用Method1() 的时候，按实现应该传入一个 Chinese 类型的对象，但因为是使用sport调用的，所以只能传入一个Human类型的对象，此时就不安全了，这就是为什么要用协变限制T只能为返回值；

逆变

和协变差不多，懒得写了orz；