为什么数组是协变的，而泛型是不变的？

Question

从Joshua Bloch的Effective Java中,

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数组与泛型类型有两个重要的区别。第一个数组是协变的。泛型是不变的。

协变简单地说，如果X是Y的子型，那么X[]也将是Y[]的子型。数组是协变的，因为字符串是对象的子类型，所以

String[]是Object[]的子类型

不变简单地说,不管X是不是Y的子类型,

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

我的问题是为什么决定在Java中使数组是协变的？还有其他的SO帖子，比如为什么数组是不变的，但是列表是协变的？，但它们似乎集中在Scala上，我无法理解。

Answer 1

通过维基百科：

Java和C#的早期版本不包含泛型（也称为参数多态）。

在这样的设置中，使数组不变就排除了有用的多态程序。例如，考虑编写一个函数来洗牌一个数组，或者编写一个函数来使用元素上的object.equals方法来测试两个数组是否相等。该实现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在所有类型的数组上工作的单个函数。类型的函数很容易实现

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

但是，如果数组类型被视为不变的，则只能对类型正好为object[]的数组调用这些函数。例如，不能洗牌字符串数组。

因此，Java和C#都是协变地对待数组类型的。例如，在C#中，String[]是Object[]的子类型，而在Java中，String[]是Object[]的子类型。

这回答了“为什么数组是协变的？”的问题，或者更准确地说，“为什么当时数组是协变的？”

当泛型被引入时，由于Jon Skeet的回答中指出的原因，它们被故意地不变为协变的：

不，列表 不是列表 。考虑一下您可以对列表 执行什么操作-您可以向其中添加任何动物...包括一只猫。现在，你能合乎逻辑地在一窝小狗身上加上一只猫吗？绝对不行.

// 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?

突然你有一只迷糊的猫。

wikipedia文章中描述的使数组协变的最初动机并不适用于泛型，因为通配符使协变（和逆变）的表达成为可能，例如：

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