C# 4.0 新特性之支援 Contra-variance )

　　我們已經知道數組的 Variance、介面和委託的 Covariance 的概念和基本用法。本文介紹在 Variance 上的另外一種情況，即 Contra-variance。

　　Contra-variance 是一種將泛型型別從大到小轉換的情境。 有些時候對於一個泛型委派，我們常常需要對其型別參數 T 進行引用轉換，以便於實現 Composite 或者 Facade 模式。設 D<T1> 和 D<T2> 是兩個泛型委派 D<> 的執行個體，T1 和 T2 具備繼承關係，並且 T1 < T2，則如果允許 D<T2> 隱含轉換為 D<T1>，則稱為 D<> 支援 Cotra-variance。

　　支援 Contra-variance 的泛型型別可以表示為 X<in T> 或者 X<T->，其中 X 是介面或者是委託。

 

　　一個簡單的例子
　　這個執行個體說明如何利用委託處理根據學生物件類別來選擇執行儲存資料的情境。請參考下面的代碼。

  1: using System;
  2: using System.Collections.Generic;
  3: using System.Linq;
  4: using System.Text;
  5:
  6: namespace Demo
  7: {
  8:     class Program
  9:     {
 10:         static void Main(string[] args)
 11:         {
 12:             PrimaryStudent s1 = new PrimaryStudent();
 13:             JuniorStudent s2 = new JuniorStudent();
 14:             SeniorStudent s3 = new SeniorStudent();
 15:
 16:             // Define the generic save handler.
 17:             SaveFunc<Student> saveFunc = s => Console.WriteLine(s.Type);
 18:
 19:             // Set save delegates.
 20:             StudentDataStore<Student> dataStore1 = new StudentDataStore<Student>();
 21:             dataStore1.SaveHandler = saveFunc;
 22:             dataStore1.Save(s1);
 23:
 24:             StudentDataStore<JuniorStudent> dataStore2 = new StudentDataStore<JuniorStudent>();
 25:             // Contra-variance.
 26:             dataStore2.SaveHandler = saveFunc;
 27:             dataStore2.Save(s2);
 28:
 29:             // No variance.
 30:             dataStore2.Save((JuniorStudent)(Student)s3);
 31:         }
 32:     }
 33:
 34:     enum StudentType
 35:     {
 36:         Primary,
 37:         JuniorHigh,
 38:         SeniorHigh,
 39:         College,
 40:         Unknown
 41:     }
 42:
 43:     delegate void SaveFunc<in T>(T student) where T : Student;
 44:
 45:     class StudentDataStore<T> where T : Student
 46:     {
 47:         public virtual void Save(T student)
 48:         {
 49:             if (SaveHandler != null)
 50:             {
 51:                 SaveHandler(student);
 52:             }
 53:         }
 54:         public SaveFunc<T> SaveHandler { get; set; }
 55:     }
 56:
 57:     class Student
 58:     {
 59:         public Guid Id { get; set; }
 60:         public string Name { get; set; }
 61:         public string ControlNumber { get; set; }
 62:         public virtual StudentType Type { get; set; }
 63:     }
 64:
 65:     class PrimaryStudent : Student
 66:     {
 67:         public override StudentType Type
 68:         {
 69:             get
 70:             {
 71:                 return StudentType.Primary;
 72:             }
 73:         }
 74:     }
 75:
 76:     class JuniorStudent : Student
 77:     {
 78:         public override StudentType Type
 79:         {
 80:             get
 81:             {
 82:                 return StudentType.JuniorHigh;
 83:             }
 84:         }
 85:     }
 86:
 87:     class SeniorStudent : Student
 88:     {
 89:         public override StudentType Type
 90:         {
 91:             get
 92:             {
 93:                 return StudentType.SeniorHigh;
 94:             }
 95:         }
 96:     }
 97: }
　　

　　 程式首先建立了三個 Student 的執行個體 s1, s2 和 s3，然後針對於不同的 Student 型別宣告了兩個 StudentDataStore，並將 SaveHandler 初始化為已經聲明好的一個泛型委派的執行個體 saveFunc。注意，saveFunc 的類型為 SaveFunc<Student>，由於該類型被聲明為 SaveFunc<in T>，支援 Contra-variance（47 行）。s1.SaveHandler 類型為 SaveFunc<Student>，與賦值的右實值型別相同。因此，對 s1.SavezHandler 的賦值有效（21 行）。

　　我們再來看看對於 s2.SaveHandler 的賦值（26 行 ）。s2.SaveHandler 的類型為 SaveFunc<JuniorStudent>，saveFunc 的類型仍舊未 SaveFunc<Student>，這裡產生了 Contra-variance，從大類型 SaveFunc<Student> 轉換為小類型 SaveFunc<JuniorStudent>。

　　最後看看 s3，s3 類型為 SeniorStudent，而 dataStore2.Save() 方法需要一個 JuniorStudent 類型的參數，因此必須對 s3 進行強制引用轉換才能達到目的。這裡沒有 Contra-variance。

總結
　　Contra-variance 往往在泛型委派上使用，它能很好的解決一些常用設計模式中需要解決的問題，更大程度上提高了泛型的應用寬度和價值。到目前為止，我們的關於 Variance 特性的介紹就告一段落了，如果大家還有什麼更深的問題，歡迎來信交流。下一篇文章我們將介紹 C#  4.0 中的命名和選擇性參數。 

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