为什么一些Java函数能够更改不可变的Kotlin对象？

Question

我很惊讶地看到这个程序甚至可以编译，但结果更让我惊讶：

import java.util.Collections.swap

fun main(args: Array<String>) 
{
    val immutableList = List(2) { it } // contents are [0, 1] 
    swap(immutableList, 0, 1)
    println(immutableList) // prints [1, 0]
}

交换功能在库中实现为：

public static void swap(List<?> list, int i, int j) {
        list.set(i, list.set(j, list.get(i)));
    }

其中List是一个可变的Java列表，而不是不可变的静态编程语言列表。所以我认为其他Java函数也可以工作。例如：

reverse(immutableList)

工作，但其他函数，例如填充函数，甚至不编译：

fill(immutableList, 3)

生成以下错误消息：

类型推断失败：趣味填充（p0：可变列表！，p1：T！）：无法将单位应用于（List，Int）类型不匹配：推断的类型为List，但为MutableList！应为

然而，填充函数的List参数具有与反向不同的类型边界：

public static <T> void fill(List<? super T> list, T obj)

public static void reverse(List<?> list)

因此，似乎没有类型边界，Java函数可以随心所欲。

有人能解释一下这是怎么可能的吗？这是设计好的，还是只是互操作的限制？

Answer 1

需要注意的是，您的swap版本不可编译。它是反编译实际库代码的结果，该库代码将列表强制转换为原始类型，以便它可以使用它进行读写，而不用考虑通配符。

交换方法使用通配符类型，因此互操作中的接口映射之间没有限制。静态编程语言将List和MutableList映射到Java的List，因此不幸的是，它允许这样的误用。我想有必要避免使用Java库。

您的fill方法使用逆变（消费者）有界类型

Answer 2

不编译的函数与kotlin无关，而是与java如何处理协变和逆变集合有关。

来自Java泛型和集合

您不能将任何内容放入使用扩展通配符声明的类型中——除了值null，它属于每个引用类型

例如，如果您有以下代码。

List<? extends Number> numbers = new ArrayList<Integer>();

那么你可以这样做

 numbers.add(null);

但是如果你想做以下任何一件事

numbers.set(0, Integer.valueOf(10)); // case 1
numbers.set(1, numbers.get(0)); // case 2

在第1种情况下，编译器不会让您这样做，因为编译器无法知道列表的确切类型，在这种情况下是整数列表，在其他一些情况下，它可能会根据某些运行时条件分配双打列表。

在案例2中，编译器无法确认要插入列表中的对象的类型，并产生错误。您可以使用通配符捕获解决案例2中的问题。

第二个是您关于在java方法中修改kotlin列表的问题。

我们必须明白kotlin集合类是相同的旧java集合类，kotlin没有自己的集合实现。kotlin所做的是将java集合接口分为可变和只读。如果你在kotlin中创建一个数组列表，然后检查它的类，你会得到相同的java.util.ArrayList

现在鉴于java没有kotlin那样的可变列表和只读列表的概念，因此无法阻止java方法更改您的只读kotlin列表。因为对于java代码来说，这只是一个列表实现。

以下是《静态编程语言在行动》一书的相关文本

当需要调用Java方法并将集合作为参数传递时，可以直接这样做，无需任何额外步骤。例如，如果您有一个接受Java的Java方法。util。集合作为参数，可以将任何集合或可变集合值作为参数传递给该参数。

这对于集合的易变性具有重要影响。因为Java不区分只读集合和可变集合，所以Java代码可以修改集合，即使它在Kotlin端声明为只读集合。Kotlin编译器无法完全分析Java代码中对集合所做的操作，因此Kotlin无法拒绝将只读集合传递给修改它的Java代码的调用。