聽我說，你的函式不夠函式，你的函式需要逆變
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Java8 引入了函式式介面，從此方法傳參可以傳遞函式了，有人說：
不就是傳一個方法嗎，語法糖！
lambda運算式？語法糖！
你是否認為協變和逆變只是定義了集合間的關系，如果你的回答是是，那么這篇文章會改變你原有的看法，
嘗試回答一下問題：
- 函式和方法有區別嗎？
- 協變是什么，有什么使用場景
- 逆變是什么，有什么使用場景
一、純函式—沒有副作用
純函式的執行不會帶來物件內部引數、方法引數、資料庫等的改變，這些改變都是副作用，比如Integer::sum是一個純函式，輸入為兩個int，輸出為兩數之和，兩個輸入量不會改變，在Java 中可以申明為final int型別，
副作用的執行
Java對于不變類的約束明顯不足，比如final array只能保證參考的指向不變，array內部的值還是可以改變的，如果存在第二個參考指向相同的array，那么將無法保證array不可變；標準庫中的collection常用的還是屬于可變muttable型別，可變型別在使用時很便利，
在函式式思想下，函式是一等公民，函式是有值的，比如Integer::sum就是函式型別BiFunction<Integer, Integer, Integer>的一個值，沒有副作用的函式保證了函式可以看做一個黑盒，一個固定的輸入便有固定的輸出，
那么Java中物件的方法是純函式嗎？
大多數時候不是，物件的方法受到物件的狀態影響，如果物件的狀態不發生改變，同時不對外部產生影響（比如列印字串），可以看做純函式，注意：Java中的final類無法保證內部引數狀態不發生改變，
那么純函式的限制這么多，究竟有什么用呢？相信看到最后你會懂的，
本文之后討論的函式都默認為純函式，
二、協變—更抽象的繼承關系
協變和逆變描述了繼承關系的傳遞特性，協變比逆變更好理解，逆變我放到后面說，
學習這些概念前先不要考慮Java對泛型的實作，它會影響你的正確認識，當你對這些概念理解了之后，再往Java的實作上面去套用，你就很容易理解了，
協變的簡單定義：如果A是B的子類，那么F(A)是F(B) 的子類，F表示的是一直型別變換，
比如：貓是動物，表示為Cat < Animal，那么一群貓是一群動物，表示為List[Cat] < List[Aniaml]，
上面的關系很好理解，在面向物件語言中，is-a表示為繼承關系，即貓是動物的子類（subtype），
所以，協變可以這樣表示：
A < B ? F(A) < F(B)
在貓的例子中，F表示集合，
那么如果F是函式呢？
我們定義函式F=Provider，函式的型別定義包括入參和出參，簡單地考慮入參為空，出參為Animal和Cat的情況，簡單理解為方法F定義為獲取貓或動物，
那么Supplier作用Cat和Animal上，原來的型別關系保持嗎？
答案是保持，Supplier[Cat] < Supplier[Animal]，也就是說獲取一只貓就是獲取一只動物，轉換成面向物件的語言，Supplier[Cat]是Supplier[Animal]的子類，
在面向物件語言中，子類關系常常表現為不同型別之間的兼容，也就是說傳值的型別必須為宣告的型別的子類，如下面的代碼是好的
List[User] users = List(user1, user2)
List[Animal] animals = cats
Supplier[Animal] supplierWithAnimal = supplierWithCat
// 使用Supplier[Animal],實際上得到的是Cat
Animal animal = supplierWithAnimal.get()
我們來看下百度百科對于里氏替換原則（LSP）的定義：
里氏代換原則(Liskov Substitution Principle LSP)面向物件設計的基本原則之一， 里氏代換原則中說，任何父類可以出現的地方，子類一定可以出現， LSP是繼承復用的基石，只有當子類可以替換掉父類，軟體單位的功能不受到影響時，父類才能真正被復用，而子類也能夠在父類的基礎上增加新的行為，里氏代換原則是對“開-閉”原則的補充，實作“開-閉”原則的關鍵步驟就是抽象化，而子類與父類的繼承關系就是抽象化的具體實作，所以里氏代換原則是對實作抽象化的具體步驟的規范，
Animal animal = new Cat(”kitty”);
在UML圖中，一般父類在上，子類在下，因此，子類賦值到父類宣告的程序可以形象地稱為向上轉型，
總結一下：協變是LSP的體現，形象的理解為向上轉型，
三、逆變—難以理解的概念
與協變的定義相反，逆變可以這樣表示：
A < B ? F(B) < F(A)
最簡單的逆變類是Consumer[T]，考慮Consumer[Fruit] 和 Consumer[Apple]，榨汁機就是一類Consumer，接受的是水果，輸出的是果汁，我定義的函式accpt為了避免副作用，回傳字串，然后再列印，
下面我用scala寫的示例，其比Java簡潔一些，也是靜態強型別語言，你可以使用網路上的在線運行環境運行scastie.scala-lang.org，
// scala 變數名在前，型別在后，函式回傳型別在括號后，可以省略
class Fruit(val name: String) {}
class Apple extends Fruit("蘋果") {}
class Orange extends Fruit("橙子") {}
// 榨汁機,T表示泛型，<:表示匹配上界（榨汁機只能榨果汁），-T 表示T支持逆變
class Juicer[-T <: Fruit] {
def accept(fruit: T) = s"${fruit.name}汁"
}
val appleJuicer: Juicer[Apple] = Juicer[Fruit]()
println(appleJuicer.accept(Apple()))
// 編譯不通過，因為appleJuicer的型別是Juicer[Apple]
// 雖然宣告appleJuicer時傳遞的值是水果榨汁機，但是編譯器只做型別檢查，Juicer[Apple]型別不能接受其他水果
println(appleJuicer.accept(Orange()))
榨汁機 is-a 榨蘋果汁機，因為榨汁機可以榨蘋果，
逆變難以理解的點就在于逆變考慮的是函式的功能，而不是函式具體的引數，
引數傳參原則上都可以支持逆變，因為對于純函式而言，引數值并不可變，
再舉一個例子，Java8 中stream的map方法需要的引數就是一個函式：
// map方法宣告
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
// 此時方法的引數就是T，我們傳遞的mapper的入參可以為T的父類, 因為mapper支持引數逆變
// 如下程式可以運行
// 你可以對任意一個Stream<T>流使用map(Object::toString)，因為在Java中所有類都繼承自Object，
Stream.of(1, 2, 3).map(Object::toString).forEach(System.out::println);
問題可以再復雜一點，如果函式的引數為集合型別，還可以支持逆變嗎？
當然可以，如前所述，逆變考慮的是函式的功能，傳入一個更為一般的函式也可以處理具體的問題，
// Scala中可以使用 ::: 運算子合并兩個List, 下一行是List中對方法:::的宣告
// def ::: [B >: A](prefix: List[B]): List[B]
// 這個方法在Java很難實作，你可以看看ArrayList::addAll的引數, 然后想想曲線救國的方案，下一篇文章我會詳細討論
// usage
val list: List[Fruit] = List(Apple()) ::: (List(Fruit("水果")))
println(list)
// output: List(Playground$Apple@74046e99, Playground$Fruit@8f0fecd)
總結一下：函式的入參可以支持逆變，即引數的繼承關系和函式的繼承關系相反，逆變的函式更通用，
不知道你是否還記得Effective Java中提出的PECS法則，Provider-extends, Consumer-super，這個法則和本文所說的協變、逆變又有什么關系呢？
其實PECS法則從使用角度實作了許多泛型方法，下一篇文章再詳細說吧，
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