Kotlin 知识梳理系列文章
Kotlin 知识梳理(1) - Kotlin 基础
Kotlin 知识梳理(2) - 函数的定义与调用
Kotlin 知识梳理(3) - 类、对象和接口
Kotlin 知识梳理(4) - 数据类、类委托 及 object 关键字
Kotlin 知识梳理(5) - lambda 表达式和成员引用
Kotlin 知识梳理(6) - Kotlin 的可空性
Kotlin 知识梳理(7) - Kotlin 的类型系统
Kotlin 知识梳理(8) - 运算符重载及其他约定
Kotlin 知识梳理(9) - 委托属性
Kotlin 知识梳理(10) - 高阶函数：Lambda 作为形参或返回值
Kotlin 知识梳理(11) - 内联函数
Kotlin 知识梳理(12) - 泛型类型参数
一、本文概要
本文是对<<Kotlin in Action>>的学习笔记，如果需要运行相应的代码可以访问在线环境 try.kotlinlang.org，这部分的思维导图为：
二、泛型类型参数
泛型允许你定义带 类型形参 的类型，当这种类型的实例被创建出来的时候，类型形参被替换成为 类型实参 的具体类型。
和Java不同，Kotlin始终要求类型实参要么被显示地说明，要么能被编译器推导出来。例如，在Java中可以声明List类型的变量，而不需要说明它可以包含哪些事物，而Kotlin从一开始就有泛型，所以它不支持原生态类型，类型实参必须定义。
2.1 泛型函数和属性
如果需要编写一个使用列表的函数，希望它可以在任何列表上使用，需要编写一个泛型函数，泛型函数有它自己的类型形参，这些 类型形参 在每次调用时都必须替换成具体的 类型实参。
2.1.1 slice
例如集合当中slice函数的定义：
fun <T> List<T>.slice(indices : IntRange) : List<T>
接收者和返回类型都用到了函数的类型形参T，它们的类型都是List<T>，当在一个具体的列表上调用这个函数时，可以显示地指定类型实参，也可以让编译器自动推导出类型：
fun main(args: Array<String>) {
val letters = ('a'..'z').toList()
//显示地指定类型实参。
println(letters.slice<Char>(0..2))
//编译器自动推导出T的类型是Char。
println(letters.slice(10..13))
}
2.1.2 filter
下面再来看filter的例子
fun main(args: Array<String>) {
val authors = listOf("first", "second")
val readers = mutableListOf("first", "third")
println(readers.filter { it !in authors })
}
运行结果为：
>> [third]
其中filter的定义为：
fun <T> List<T>.filter(predicate : (T) -> Boolean) : List<T>
在上面的例子中，自动生成的lambda参数it的类型为String。编译器推断T就是String，因为它知道函数是在List<T>上调用，而它的接收者readers的真实类型是List<String>。
2.1.3 声明泛型的扩展属性
我们可以给 类或接口的方法、顶层函数、扩展函数和扩展属性 声明类型参数，在上面的例子中，类型参数用在了接收者和lambda参数上，下面我们再来看一个 声明泛型的扩展属性 的例子：
val <T> List<T>.penultimate: T
get() = this[size - 2]
fun main(args: Array<String>) {
println(listOf(1, 2, 3, 4).penultimate)
}
运行结果为：
>> 3
2.1.4 不能声明泛型的非扩展属性
普通（非扩展）属性 不能拥有类型参数，不能在一个类型的属性中存储多个不同类型的值，因此 声明泛型非扩展函数没有任何意义。
2.2 泛型类和泛型接口
Kotlin通过在类名称后加上一对尖括号，并把类型参数放在尖括号内来声明泛型类和泛型接口。一旦声明后，就可以在类型的主体内 像其它类型一样使用类型参数，例如List<T>：
interface List<T> {
operator fun get(index : Int) : T
}
如果你的类继承了泛型类，或者实现了泛型接口，就得 为基础类型的泛型形参提供一个类型实参，它可以是一个 具体类型或者是另一个类型形参。
2.2.1 将类型形参替换为具体类型
下面我们先定义一个泛型类Holder<T>，再将它的类型形参替换为具体类型Int：
interface Holder<T> {
fun getValue() : T
fun setValue(t : T)
}
class HolderInt : Holder<Int> {
var a : Int = 0;
override fun getValue() = a
override fun setValue(value : Int) {
a = value
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val t = HolderInt()
t.setValue(2)
println("value=${t.getValue()}")
}
运行结果为：
>> value=2
2.2.2 将类型形参替换为另一个类型形参
HolderWrapper定义了它自己的类型参数T并把它指定为父类的类型参数，它是全新的类型形参，不必保留一样的名称：
interface HolderWrapper<T> : Holder<T>
class HolderInt : HolderWrapper<Int> {
var a : Int = 0;
override fun getValue() = a
override fun setValue(value : Int) {
a = value
}
}
2.2.3 类自身作为类型实参引用
一个类甚至可以把它自己作为类型实参引用，实现Comparable接口的类就是这种模式的经典例子，任何可以比较的元素都必须定义它如何与同样类型的对象比较。
interface Comparable<T> {
fun compareTo(other : T) : Int
}
class String : Comparable<String> {
override fun compareTo(other : String) : Int = /** **/
}
String类实现了Comparable泛型接口，提供类型String给类型实参T。
2.3 类型参数约束
类型参数约束 可以限制作为 泛型类和泛型函数的类型实参的类型。例如计算列表元素之和的函数sum，它可以用在List<String>和List<Double>上，但不可用在List<String>上，可以 定义一个类型参数约束，说明sum的类型形参必须是数字。
如果你把一个类型指定为泛型类型形参的上界约束，在泛型类型具体的初始化中，其对应的类型实参就必须是这个具体类型或者它的子类型。约束的定义方式为：把冒号放在类型参数名称之后，作为类型形参上界的类型紧随其后，例如：
fun <T : Number> List<T>.sum() : T
如果需要在一个类型参数上指定多个约束，需要使用不同的语法：
fun <T> ensureTrailingPeriod(seq : T)
where T : CharSequence, T : Appendable {
//...
}
在这种情况下，作为类型实参的类型必须实现CharSequence和Appendable两个接口。
2.4 让类型实参非空
如果你声明的是泛型类或者泛型函数，包括可空的类型实参在内，任何类型实参都可以替换它的类型形参。事实上，没有指定上界的类型形参将会使用Any?作为默认的上界，关于Any的含义可以参考 Kotlin 知识梳理(7) - Kotlin 的类型系统 中的2.4节。
如果你想保证替换类型形参的始终是非空类型，可以通过指定一个约束来实现，如果除了可空性之外没有任何限制，那么可以使用Any代替默认的Any?作为上界。
class Processor<T : Any> {
fun process(value : T) {
value.hashCode()
}
}
除了Any之外，还可以指定任意非空类型作为上界，来让类型参数非空。
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