作者：摇摆少年梦
协变
逆变
类型通匹符
协变定义形式如：trait list[+t] {} 。当类型s是类型a的子类型时，则list[s]也可以认为是list[a}的子类型，即list[s]可以泛化为list[a]。也就是被参数化类型的泛化方向与参数类型的方向是一致的，所以称为协变（covariance）。
图1 协变示意图
为方便大家理解，我们先分析java语言中为什么不存在协变及下一节要讲的逆变。下面的java代码证明了java中不存在协变：
虽然在类层次结构上看，string是object类的子类，但<code>list<string></code>并不是的<code>list<object></code>子类，也就是说它不是协变的。java的灵活性就这么差吗？其实java不提供协变和逆变这种特性是有其道理的，这是因为协变和逆变会破坏类型安全。假设java中上面的代码是合法的，我们此时完全可以s2.add(new person(“摇摆少年梦”)往集合中添加person对象，但此时我们知道， s2已经指向了s1，而s1里面的元素类型是string类型，这时其类型安全就被破坏了，从这个角度来看,java不提供协变和逆变是有其合理性的。
scala语言相比java语言提供了更多的灵活性，当不指定协变与逆变时，它和java是一样的，例如：
可以看到，当不指定类为协变的时候，而是一个普通的scala类，此时它跟java一样是具有类型安全的，称这种类是非变的(nonvariance）。scala的灵活性在于它提供了协变与逆变语言特点供你选择。上述的代码要使其合法，可以定义list类是协变的，泛型参数前面用+符号表示，此时list就是协变的，即如果t是s的子类型，那list[t]也是list[s]的子类型。代码如下：
上述代码将list[+t]满足协变要求，但往list类中添加方法时会遇到问题，代码如下：
那如果定义其成员方法呢？必须将成员方法也定义为泛型，代码如下：
逆变定义形式如：trait list[-t] {}
当类型s是类型a的子类型，则queue[a]反过来可以认为是queue[s}的子类型。也就是被参数化类型的泛化方向与参数类型的方向是相反的，所以称为逆变（contravariance）。 下面的代码给出了逆变与协变在定义成员函数时的区别：
图2 逆变示意图
要理解清楚后面的原理，先要理解清楚什么是协变点(covariant position) 和 逆变点(contravariant position)。
图2 协变点
图3 逆变点
我们先假设<code>class person3[+a]{ def test(x:a){} }</code> 能够编译通过，则对于person3[any] 和 person3[string] 这两个父子类型来说，它们的test方法分别具有下列形式：
由于anyref是string类型的父类，由于person3中的类型参数a是协变的，也即person3[any]是person3[string]的父类，因此如果定义了val pany=new person3[anyref]、val pstring=new person3[string]，调用pany.test(123)是合法的，但如果将pany=pstring进行重新赋值（这是合法的，因为父类可以指向子类,也称里氏替换原则），此时再调用pany.test(123)时候，这是非法的，因为子类型不接受非string类型的参数。也就是父类能做的事情，子类不一定能做，子类只是部分满足。
为满足里氏替换原则，子类中函数参数的必须是父类中函数参数的超类，这样的话父类能做的子类也能做。因此需要将类中的泛型参数声明为逆变或不变的。<code>class person2[-a]{ def test(x:a){} }</code>，我们可以对person2进行分析，同样声明两个变量：val panyref=new person2[anyref]、val pstring=new person2[string]，由于是逆变的，所以person2[string]是person2[anyref]的超类，panyref可以赋值给pstring，从而pstring可以调用范围更广泛的函数参数（比如未赋值之前，pstring.test(“123”）函数参数只能为string类型，则panyref赋值给pstring之后，它可以调用test(x:anyref）函数，使函数接受更广泛的参数类型。方法参数的位置称为做逆变点(contravariant position)，这是class person3[+a]{ def test(x:a){} }会报错的原因。为使class person3[+a]{ def test(x:a){} }合法，可以利用下界进行泛型限定，如：
将参数范围扩大，从而能够接受更广泛的参数类型。
通过前述的描述，我们弄明白了什么是逆变点，现在我们来看一下什么是协变点，先看下面的代码：
这里我们同样可以通过里氏替换原则来进行说明
可以看到，定义为协变时父类的处理范围更广泛，而子类的处理范围相对较小；如果定义协变的话，正好与此相反。
类型通配符是指在使用时不具体指定它属于某个类，而是只知道其大致的类型范围，通过”_ <:” 达到类型通配的目的，如下面的代码
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