使用类型约束对通用 Kotlin 类进行子类化

Question

我在 Kotlin 中组合子类化多态性和泛型（临时多态性）时遇到了问题。

这是我的类型定义：

interface State

interface StatefulContainer<out S : State> {
    val state: S
}

interface StatefulContainerRepository<C: StatefulContainer<S>, S: State>

// Specialization starts here
sealed interface MyState : State

enum class StateA : MyState { A1, A2 }
enum class StateB : MyState { B1, B2 }

sealed interface MyEntity : StatefulContainer<MyState> {
    override val state: MyState
}

data class EntityA(override val state: StateA) : MyEntity
data class EntityB(override val state: StateB) : MyEntity

sealed interface MyContainerRepository<C: StatefulContainer<S>, S: MyState>: StatefulContainerRepository<C, S>

class ARepository: MyContainerRepository<EntityA, StateA>

类型检查器返回以下错误：

Type argument is not within its bounds. Expected: StatefulContainer<StateA>. Found: EntityA

。这很奇怪，因为

EntityA

是一个

StatefulContainer<StateA>

——至少我是这么认为的。但是，如果我进行以下修改：

data class EntityA(override val state: StateA) : MyEntity, StatefulContainer<StateA>

类型检查器抱怨

Type parameter S of 'StatefulContainer' has inconsistent values: MyState, StateA

。为什么会这样呢？如何正确输入上面的类层次结构？

我习惯了 Haskell 等语言的更直接的参数多态性，或者纯 OO 子类型。这里的组合，再加上 JVM 的类型擦除，让我很难理解发生了什么。因此，除了上面的具体问题之外，我还希望获得一些更基本的见解 - 哪些概念在起作用，如果我设法理解它们，将帮助我解决这个问题和类似的情况？

Answer 1

这很奇怪，因为

EntityA

是

StatefulContainer<StateA>

。

这不是真的。

EntityA

是一个

MyEntity

，而那只是一个

StatefulContainer<MyState>

，你希望它比实际情况更具体。只有以下内容才有效：

class ARepository: MyContainerRepository<EntityA, MyState>

或者，您可以通过另一种方式声明

EntityA

。你建议这个：

data class EntityA(override val state: StateA) : MyEntity, StatefulContainer<StateA>

但这也不起作用，因为

StatefulContainer<StateA>

与

MyEntity

不兼容。他们的属性不匹配。让我们看看如果上述方法可行会发生什么。为了更好地演示它，我们首先让

MyEntity

将其属性覆盖为

var

而不是

val

(*):

override var state: MyState

然后考虑这段代码：

val entityA: StatefulContainer<StateA> = EntityA(StateA.A1)
val myEntity: MyEntity = entityA
myEntity.state = StateB.B1

首先，我们创建 EntityA 的一个新实例，然后将其转换为

MyEntity

。通过上面的

EntityA

声明，应该可以正常工作，因为它具有

MyEntity

和

StatefulContainer<StateA>

两种类型。前两行很好。然后让我们看最后一行：乍一看一切似乎都正常：我们更改

state

的

MyEntity

值并将其设置为允许的子类型之一。但请记住，底层对象实际上是

EntityA

的实例。并且 都不允许其值被更改（它被声明为

val

），nor 也不能保存

StateB.B1

（因为它是

StateA

类型）。这里出了严重的问题。上面的代码没有错误，所以它一定是

EntityA

的声明：它显然不可能同时是

MyEntity

和a

StatefulContainer<StateA>

。

只需删除

MyEntity

作为

EntityA

的子类型，如下所示：

data class EntityA(override val state: StateA) : StatefulContainer<StateA>

现在您的初始代码将按预期工作。

(*)：这是完全合法的，因为通过覆盖它会创建一个新属性，该属性可以具有任何特征，只要它具有also来自超类的特征。