Java 配列: 共変か不変か?

配列の共分散とジェネリックの不変性

Java プログラミングの領域では、配列の共分散とジェネリックの不変性の区別を理解することが重要です。 Java の配列は共分散を示しますが、ジェネリックは不変です。

配列の共分散

配列のコンテキストにおける共分散は、X が Y のサブタイプである場合、X[] も同様であることを意味します。 Y[] のサブタイプ。たとえば、オブジェクトのサブタイプである文字列の場合を考えてみましょう。その結果、String[] は Object[] のサブタイプになります。

ジェネリックにおける不変性

対照的に、ジェネリックは不変です。つまり、X が Y のサブタイプであるかどうかに関係なく、List のサブタイプではありません。この概念により、型の安全性が確保され、予期しない動作が防止されます。

配列の共分散の起源

Java で配列を共分散にするという設計上の決定は、言語の初期のバージョンにジェネリックスが存在しないことに起因しています。当時、共分散を許可することで、さまざまな種類の配列を均一に処理できる多態性プログラムの作成が可能になりました。例には、配列のシャッフルや要素の比較のための関数が含まれます。

ジェネリックに関する考慮事項

ジェネリックが導入されたとき、それらは意図的に不変になるように設計されました。これは、型の安全性を維持し、チェックされていないキャストによって発生する可能性のある潜在的な問題を防ぐために行われました。 Jon Skeet が説明するように、ジェネリックスで共分散を許可すると、混乱や論理エラーが発生する可能性があります。 List の例を考えてみましょう。List のサブタイプとして扱うべきではありません。

ワイルドカードと共分散ライト

ジェネリックは本質的に不変ですが、ワイルドカードの使用はは、制御された方法で共分散と反分散を表現する手段を提供します。ワイルドカードを使用すると、指定された型のスーパータイプまたはサブタイプを受け入れたり返したりできるジェネリック メソッドを作成できます。このアプローチにより、型の安全性を維持しながら柔軟性が得られます。

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