一个简单例子理解C#的协变和逆变

关于协变逆变，SolidMango的解释是比较可取的。有了协变，比如，在需要返回IEnumerable<object>类型的时候，可以使用IEnmerable<string>来替代；有了逆变，比如，在需要接收IComparable<string>类型形参方法中，可以使用IComparable<object>类型实参来替代。

协变

先来体会协变。有2个具有继承关系的父类和子类。

public class Animal

{
public string Name { get; set; }
}

public class Dog : Animal
{
public Dog(string dogName)
{
Name = dogName;
}
}

现在有一个帮助类的方法的形参类型是父类集合IEnumerable<Animal>。

public class MyHelper

{
public void PrintAnimalNames(IEnumerable<Animal> animals)
{
foreach (var animal in animals)
{
Console.WriteLine(animal.Name);
}
}
}

有了协变，可以在PrintAnimalNames方法中传入IEnumerable<Dog>类型的实参替代IEnumerable<Animal>类型。

static void Main(string[] args)

{

List<Dog> dogs = new List<Dog>()

{

new Dog("小狗petty"),

new Dog("小狗lily")

};

//协变

IEnumerable<Animal> animals = dogs;

MyHelper myHelper = new MyHelper();

myHelper.PrintAnimalNames(animals);

Console.ReadKey();

}

可见，在方法中基于基类接口类型的形参，调用该方法的时候可以传入派生类接口类型的实参。      

 

逆变

再来体会逆变。依然是2个具有继承关系的父类和子类。

public class Animal
{
public string Name { get; set; }

public int Age { get; set; }
}
public class Cat : Animal
{
public Cat(string catName, int catAge)

{
Name = catName;

Age = catAge;
}
}

现在，我们想比较基类Animal的两个实例，为此，有必要专门写一个类让他实现IComparer<Animal>接口。

public class AnimalSizeComparator : IComparer<Animal>
{
public int Compare(Animal x, Animal y)
{
if (x != null && y != null)
{
if (x.Age > y.Age)
{
return 1;
}
else if (x.Age == y.Age)
{
return 0;
}
else
{
return -1;
}
}
else
{
return -1;
}
}
}

在帮助类中的方法中，针对Cat进行比较，方法接收IComparer<Cat>类型的形参。

public class MyHelper

{

public void CompareCats(IComparer<Cat> catComparer)
{
var cat1 = new Cat("小猫1",1);
var cat2 = new Cat("小猫2",2);
if (catComparer.Compare(cat2, cat1) > 0)
{
Console.WriteLine("小猫2胜出");
}
else
{
Console.WriteLine("小猫1胜出");
}
}
}

有了逆变，客户端调用MyHelper的CompareCats方法时，可以传入IComparer<Animal>类型的实参。

IComparer<Animal> animalComparer = new AnimalSizeComparator();

MyHelper myHelper = new MyHelper();

myHelper.CompareCats(animalComparer);

Console.ReadKey();

可见，在方法中基于派生类接口类型的形参，调用该方法的时候可以传入基类接口类型的实参。 

总结：在本篇的场景中，派生类接口替代父类接口，称之为协变；父类接口代替派生类接口，称之为逆变。

 


以上动图由“图斗罗”提供