Java为什么数组是协变的，而泛型是不变的？

Question

摘自Joshua Bloch的Effective Java，

1. 数组在两个重要方面不同于通用类型。第一数组是协变的。泛型是不变的。
2. 协变量仅表示如果X是Y的子类型，则X []也将是Y []的子类型。数组是协变的，因为字符串是Object的子类型，所以

String[] is subtype of Object[]

不变式仅表示X是否为Y的子类型，

 List<X> will not be subType of List<Y>.

Answer 1

Java和C＃的早期版本不包含泛型（又称参数多态性）。

在这种情况下，使数组不变会排除有用的多态程序。例如，考虑编写一个对数组进行混洗的函数，或者使用Object.equals元素上的方法测试两个数组是否相等的函数。实现方式不依赖于存储在数组中的元素的确切类型，因此应该可以编写一个可在所有类型的数组上使用的函数。实现类型的功能很容易

boolean equalArrays (Object[] a1, Object[] a2);
void shuffleArray(Object[] a);

但是，如果将数组类型视为不变的，则只能在类型完全相同的数组上调用这些函数Object[]。例如，无法将一组字符串混排。

因此，Java和C＃都会协变地对待数组类型。例如，在C＃中string[]是的子类型object[]，在Java中String[]是的子类型Object[]。

这回答了问题：“为什么是数组协变的？”，或者更准确的说，“为什么是由协阵列的时候？”

当引入泛型时，出于Jon Skeet在此答案中指出的原因，有意地使它们无协变：

不，a List<Dog>不是List<Animal>。考虑一下你可以做什么List<Animal>-你可以向其中添加任何动物…包括猫。现在，你可以在逻辑上将猫添加到一窝小狗中吗？绝对不。

// Illegal code - because otherwise life would be Bad
List<Dog> dogs = new List<Dog>();
List<Animal> animals = dogs; // Awooga awooga
animals.add(new Cat());
Dog dog = dogs.get(0); // This should be safe, right?

突然，你有一只非常困惑的猫。

Wikipedia文章中描述的使数组协变的原始动机不适用于泛型，因为通配符使协方差（和相反方差）的表达成为可能，例如：

boolean equalLists(List<?> l1, List<?> l2);
void shuffleList(List<?> l);