C#实现协变和逆变案例

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。

1.     public class Animal
2.     {
3.         public string Name { get; set; }
4.     }
5.     public class Dog : Animal
6.     {
7.         public Dog(string dogName)
8.         {
9.             Name = dogName;
10.         }
11.     }

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

1.     public class MyHelper
2.     {
3.         public void PrintAnimalNames(IEnumerable<Animal> animals)
4.         {
5.             foreach (var animal in animals)
6.             {
7.                 Console.WriteLine(animal.Name);
8.             }
9.         }
10.     }

复制代码

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。

1.         static void Main(string[] args)
2.         {
3.             List<Dog> dogs = new List<Dog>()
4.             {
5.                 new Dog("小狗petty"),
6.                 new Dog("小狗lily")
7.             };
8.             //协变
9.             IEnumerable<Animal> animals = dogs;
10.             MyHelper myHelper = new MyHelper();
11.             myHelper.PrintAnimalNames(animals);
12.             Console.ReadKey();
13.         }

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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。

1.     public class Animal
2.     {
3.         public string Name { get; set; }
4.         public int Age { get; set; }
5.     }
6.     public class Cat : Animal
7.     {
8.         public Cat(string catName, int catAge)
9.         {
10.             Name = catName;
11.             Age = catAge;
12.         }
13.     }

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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。

1.     public class AnimalSizeComparator : IComparer<Animal>
2.     {
3.         public int Compare(Animal x, Animal y)
4.         {
5.             if (x != null && y != null)
6.             {
7.                 if (x.Age > y.Age)
8.                 {
9.                     return 1;
10.                 }
11.                 else if (x.Age == y.Age)
12.                 {
13.                     return 0;
14.                 }
15.                 else
16.                 {
17.                     return -1;
18.                 }
19.             }
20.             else
21.             {
22.                 return -1;
23.             }
24.         }
25.     }

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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。

1.     public class MyHelper
2.     {
3.         public void CompareCats(IComparer<Cat> catComparer)
4.         {
5.             var cat1 = new Cat("小猫1",1);
6.             var cat2 = new Cat("小猫2",2);
7.             if (catComparer.Compare(cat2, cat1) > 0)
8.             {
9.                 Console.WriteLine("小猫2胜出");
10.             }
11.             else
12.             {
13.                 Console.WriteLine("小猫1胜出");
14.             }
15.         }
16.     }

复制代码

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。

1.             IComparer<Animal> animalComparer = new AnimalSizeComparator();
2.             MyHelper myHelper = new MyHelper();
3.             myHelper.CompareCats(animalComparer);
4.             Console.ReadKey();

复制代码

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。
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