　　好程式設計師大資料學習路線分享Scala系列之泛型，帶有一個或多個型別引數的類是泛型的。

泛型類的定義：

// 帶有型別引數 A 的類定義
class Stack[A] {
   private var elements: List[A] = Nil
      // 泛型方法
   def push(x: A) { elements = x :: elements }
   def peek: A = elements.head
   def pop(): A = {
     val currentTop = peek
    elements = elements.tail
    currentTop
  }
}

泛型類的使用，用具體的型別代替型別引數A。

val stack = new Stack[Int]
stack.push(1)
stack.push(2)
println(stack.pop) // prints 2
println(stack.pop) // prints 1

1. 協變

定義一個型別List[+A]，如果A是協變的，意思是：對型別A和B，A是B的子型別，那麼List[A]是List[B]的子型別。

abstract class Animal {
def name: String
}
case class Cat(name: String) extends Animal
case class Dog(name: String) extends Animal

Scala標準庫有一個泛型類sealed abstract class List[+A]，因為其中的型別引數是協變的，那麼下面的程式呼叫時成功的。

object CovarianceTest extends App {
     // 定義引數型別 List[Animal]
   def printAnimalNames(animals: List[Animal]): Unit = {
    animals.foreach { animal =>
      println(animal.name)
    }
  }

   val cats: List[Cat] = List(Cat("Whiskers"), Cat("Tom"))
   val dogs: List[Dog] = List(Dog("Fido"), Dog("Rex"))
   // 傳入引數型別為 List[Cat]
  printAnimalNames(cats)
   // Whiskers
   // Tom
   // 傳入引數型別為 List[Dog]
  printAnimalNames(dogs)
   // Fido
   // Rex
}

2. 逆變

定義一個型別Writer[-A]，如果A是逆變的，意思是：對型別A和B，A是B的子型別，那麼Writer[B]是Writer[A]的子型別。

abstract class Animal {
def name: String
}
case class Cat(name: String) extends Animal
case class Dog(name: String) extends Animal

定義對應上述類進行操作的列印資訊類

abstract class Printer[-A] {
   def print(value: A): Unit
}
class AnimalPrinter extends Printer[Animal] {
   def print(animal: Animal): Unit =
    println("The animal's name is: " + animal.name)
}

class CatPrinter extends Printer[Cat] {
   def print(cat: Cat): Unit =
    println("The cat's name is: " + cat.name)
}

逆變的測試

object ContravarianceTest extends App {
   val myCat: Cat = Cat("Boots")

// 定義引數型別為 Printer[Cat]
   def printMyCat(printer: Printer[Cat]): Unit = {
    printer.print(myCat)
  }

   val catPrinter: Printer[Cat] = new CatPrinter
   val animalPrinter: Printer[Animal] = new AnimalPrinter

  printMyCat(catPrinter)
     // 可以傳入引數型別為 Printer[Animal]
  printMyCat(animalPrinter)
}

3. 上界

上界定義： T <: A ，表示型別變數T 必須是型別A 子類

abstract class Animal {
def name: String
}

abstract class Pet extends Animal {}

class Cat extends Pet {
   override def name: String = "Cat"
}

class Dog extends Pet {
   override def name: String = "Dog"
}

class Lion extends Animal {
   override def name: String = "Lion"
}
// 引數型別須是 Pet 型別的子類
class PetContainer[P <: Pet](p: P) {
   def pet: P = p
}
//Dog 是 Pet 型別的子類
val dogContainer = new PetContainer[Dog]( new Dog)
//Cat 是 Pet 型別的子類
val catContainer = new PetContainer[Cat]( new Cat)
//Lion 不是 Pet 型別的子類，編譯通不過
// val lionContainer = new PetContainer[Lion](new Lion)

4. 下界

語法 B >: A 表示引數型別或抽象型別 B 須是型別A的父類。通常，A是類的型別引數，B是方法的型別引數。

上面這段程式碼，因為作為協變型別的B，出現在需要逆變型別的函式引數中，導致編譯不透過。解決這個問題，就需要用到下界的概念。

trait Node[+B] {
  def prepend[U >: B](elem: U): Node[U]
}

case class ListNode[+B](h: B, t: Node[B]) extends Node[B] {
  def prepend[U >: B](elem: U): ListNode[U] = ListNode(elem, this)
  def head: B = h
  def tail: Node[B] = t
}

case class Nil[+B]() extends Node[B] {
  def prepend[U >: B](elem: U): ListNode[U] = ListNode(elem, this)
}

測試

trait Bird
case class AfricanSwallow() extends Bird
case class EuropeanSwallow() extends Bird

val africanSwallowList= ListNode[AfricanSwallow](AfricanSwallow(), Nil())
val birdList: Node[Bird] = africanSwallowList
birdList.prepend(new EuropeanSwallow)

5 視界 (view bounds)

注意:已過時,瞭解即可

視界定義： A <% B ，表示型別變數A 必須是型別B`的子類,或者A能夠隱式轉換到B

class Pair_Int[T <% Comparable[T]] ( val first: T, val second: T){
   def bigger = if(first.compareTo(second) > 0) first else second
}

class Pair_Better[T <% Ordered[T]]( val first: T, val second: T){
   def smaller = if(first < second) first else second
}
object View_Bound {

   def main(args: Array[String]) {
   // 因為 Pair[String] 是 Comparable[T] 的子型別 , 所以 String 有 compareTo 方法
     val pair = new Pair_Int("Spark", "Hadoop");
    println(pair.bigger)

     /**
       * Scala 語言裡 Int 型別沒有實現 Comparable ;
       * 那麼該如何解決這個問題那 ;
       * 在scala 裡 RichInt 實現了 Comparable , 如果我們把int 轉換為 RichInt 型別就可以這樣例項化了 .
       * 在scala 裡 < % 就起這個作用 , 需要修改Pair 裡的 <: 為<% 把T 型別隱身轉換為 Comparable[Int]
      * String 可以被轉換為RichString. 而RichString 是 Ordered[String] 的子類.
      * /
    val pair_int = new Pair_Int (3 ,45)
    println (pair_int.bigger)

    val pair_better = new Pair_Better (39 ,5)
    println (pair_better.smaller)

   }

}

6 上下文界定 (context bounds)

上下文界定的形式為 T : M, 其中M 必須為泛型類, 必須存在一個M[T]的隱式值.

class Pair_Context[T : Ordering]( val first: T, val second: T){
   def smaller( implicit ord: Ordering[T]) =
     if(ord.compare(first, second) < 0) first else second
}

object Context_Bound {

   def main(args: Array[String]) {

     val pair = new Pair_Context("Spark", "Hadoop")
    println(pair.smaller)

     val int = new Pair_Context(3, 5)
    println(int.smaller)

  }

}