协变与逆变

定义

型变（variance）描述复合类型的子类型关系如何随其组成部分变化。若 Cat 是 Animal 的子类型：协变（covariant）意味着 List<Cat> 可当作 List<Animal> 使用；逆变（contravariant）意味着接受 Animal 的处理器可当作接受 Cat 的处理器；不变（invariant）则两者互不兼容。

基本规律

通用原则是「输出位置协变、输入位置逆变」：函数类型对返回值协变、对参数逆变。只读容器可安全协变，只写容器可安全逆变，可读写容器只能不变。Java 早期数组设为协变而未遵守此规律，导致需要运行时检查补救，是经典反例。

语言实现

Java 用通配符 ? extends / ? super 表达使用处型变；C#、Kotlin、Scala 用 out/in 或 +/− 在声明处标注型变。

意义

正确的型变规则让泛型 API 既灵活又保持类型安全。