Создание вариативных универсальных интерфейсов (Visual Basic)

Параметры универсального типа можно объявить в интерфейсах как ковариантные или контравариантные. Ковариация позволяет методам интерфейса иметь тип возвращаемого значения, степень наследования которого больше, чем указано в параметрах универсального типа. Контравариантность позволяет методам интерфейса иметь типы аргументов, степень наследования которых меньше, чем указано в параметре универсального типа. Универсальный интерфейс, который имеет ковариантные или контравариантные параметры универсального типа, называется вариантным.

Примечание.

В платформе .NET Framework 4 появилась поддержка вариативности для нескольких существующих универсальных интерфейсов. Список вариантов интерфейсов в платформа .NET Framework см. в разделе "Вариативность" в универсальных интерфейсах (Visual Basic).

Объявление вариантных универсальных интерфейсов

Вариантные универсальные интерфейсы можно объявить с помощью ключевых слов in и out для параметров универсального типа.

Внимание

ByRef параметры в Visual Basic не могут быть вариантами. Типы значений также не поддерживают вариативность.

Для объявления ковариантного параметра универсального типа можно использовать ключевое слово out. Ковариантный тип должен удовлетворять следующим условиям:

• Тип используется только в качестве типа значения, возвращаемого методами интерфейса, и не используется в качестве типа аргументов метода. Это показано в следующем примере, в котором тип R объявлен ковариантным.

  Interface ICovariant(Of Out R)
      Function GetSomething() As R
      ' The following statement generates a compiler error.
      ' Sub SetSomething(ByVal sampleArg As R)
  End Interface
  

  Существует одно исключение из данного правила. Если в качестве параметра метода используется контравариантный универсальный делегат, этот тип можно использовать в качестве параметра универсального типа для этого делегата. Это продемонстрировано ниже на примере типа R. Дополнительные сведения см. в разделе "Вариативность" в делегатах (Visual Basic) и использование вариативности для func и action Generic Delegates (Visual Basic).

  Interface ICovariant(Of Out R)
      Sub DoSomething(ByVal callback As Action(Of R))
  End Interface
  

• Тип не используется в качестве универсального ограничения для методов интерфейса. Это демонстрируется в следующем примере кода.

  Interface ICovariant(Of Out R)
      ' The following statement generates a compiler error
      ' because you can use only contravariant or invariant types
      ' in generic constraints.
      ' Sub DoSomething(Of T As R)()
  End Interface
  

Для объявления контравариантного параметра универсального типа можно использовать ключевое слово in. Контравариантный тип можно использовать только в качестве типа аргументов метода, но не в качестве типа значения, возвращаемого методами интерфейса. Контравариантный тип можно также использовать для универсальных ограничений. В следующем примере кода показано объявление контравариантного интерфейса и использование универсального ограничения для одного из его методов.

Interface IContravariant(Of In A)
    Sub SetSomething(ByVal sampleArg As A)
    Sub DoSomething(Of T As A)()
    ' The following statement generates a compiler error.
    ' Function GetSomething() As A
End Interface

Кроме того, можно реализовать поддержку ковариации и контравариации в одном интерфейсе, но для разных параметров типа, как показано в следующем примере кода.

Interface IVariant(Of Out R, In A)
    Function GetSomething() As R
    Sub SetSomething(ByVal sampleArg As A)
    Function GetSetSomething(ByVal sampleArg As A) As R
End Interface

В Visual Basic нельзя объявлять события в вариантах интерфейсов без указания типа делегата. Кроме того, вариантный интерфейс не может содержать вложенные классы, перечисления или структуры, но он может иметь вложенные интерфейсы. Это демонстрируется в следующем примере кода.

Interface ICovariant(Of Out R)
    ' The following statement generates a compiler error.
    ' Event SampleEvent()
    ' The following statement specifies the delegate type and
    ' does not generate an error.
    Event AnotherEvent As EventHandler

    ' The following statements generate compiler errors,
    ' because a variant interface cannot have
    ' nested enums, classes, or structures.

    'Enum SampleEnum : test : End Enum
    'Class SampleClass : End Class
    'Structure SampleStructure : Dim value As Integer : End Structure

    ' Variant interfaces can have nested interfaces.
    Interface INested : End Interface
End Interface

Реализация вариантных универсальных интерфейсов

Для реализации вариантных универсальных интерфейсов в классах используется тот же синтаксис, что и для инвариантных интерфейсов. В следующем примере кода показана реализация ковариантного интерфейса в универсальном классе.

Interface ICovariant(Of Out R)
    Function GetSomething() As R
End Interface

Class SampleImplementation(Of R)
    Implements ICovariant(Of R)
    Public Function GetSomething() As R _
    Implements ICovariant(Of R).GetSomething
        ' Some code.
    End Function
End Class

Классы, которые реализуют вариантные интерфейсы, являются инвариантными. Например, рассмотрим следующий код.

 The interface is covariant.
Dim ibutton As ICovariant(Of Button) =
    New SampleImplementation(Of Button)
Dim iobj As ICovariant(Of Object) = ibutton

' The class is invariant.
Dim button As SampleImplementation(Of Button) =
    New SampleImplementation(Of Button)
' The following statement generates a compiler error
' because classes are invariant.
' Dim obj As SampleImplementation(Of Object) = button

Расширение вариантных универсальных интерфейсов

При расширении вариантных универсальных интерфейсов необходимо использовать ключевые слова in и out для явного указания того, поддерживает ли вариативность производный интерфейс. Компилятор не подразумевает вариативность интерфейса, который расширяется. Например, рассмотрим следующие интерфейсы.

Interface ICovariant(Of Out T)
End Interface

Interface IInvariant(Of T)
    Inherits ICovariant(Of T)
End Interface

Interface IExtCovariant(Of Out T)
    Inherits ICovariant(Of T)
End Interface

В интерфейсе Invariant(Of T) параметр универсального типа T является инвариантным, тогда как в IExtCovariant (Of Out T) параметр типа является ковариантным, хотя оба интерфейса расширяют один и тот же интерфейс. То же правило применяется к контравариантным параметрам универсального типа.

Можно создать интерфейс, который расширяет и интерфейс, в котором параметр универсального типа T является ковариантным, и интерфейс, где он является контравариантным, если в расширяемом интерфейсе параметр универсального типа T является инвариантным. Это показано в следующем примере кода.

Interface ICovariant(Of Out T)
End Interface

Interface IContravariant(Of In T)
End Interface

Interface IInvariant(Of T)
    Inherits ICovariant(Of T), IContravariant(Of T)
End Interface

Тем не менее, если параметр универсального типа T объявлен ковариантным в одном интерфейсе, его нельзя объявить контравариантным в расширенном интерфейсе и наоборот. Это показано в следующем примере кода.

Interface ICovariant(Of Out T)
End Interface

' The following statements generate a compiler error.
' Interface ICoContraVariant(Of In T)
'     Inherits ICovariant(Of T)
' End Interface

Недопущение неоднозначности

При реализации вариантных универсальных интерфейсов вариативность может приводить к неоднозначности. Этого следует избегать.

Например, если вы явно реализуете один вариантный универсальный интерфейс с разными параметрами универсального типа в одном классе, это может создавать неоднозначность. Компилятор не создает ошибку в этом случае, но не указывается, какая реализация интерфейса будет выбрана во время выполнения. Это может привести к возникновению неявных ошибок в коде. Рассмотрим следующий пример кода.

Примечание.

При использовании Option Strict OffVisual Basic создает предупреждение компилятора при наличии неоднозначной реализации интерфейса. При использовании Option Strict OnVisual Basic создает ошибку компилятора.

' Simple class hierarchy.
Class Animal
End Class

Class Cat
    Inherits Animal
End Class

Class Dog
    Inherits Animal
End Class

' This class introduces ambiguity
' because IEnumerable(Of Out T) is covariant.
Class Pets
    Implements IEnumerable(Of Cat), IEnumerable(Of Dog)

    Public Function GetEnumerator() As IEnumerator(Of Cat) _
        Implements IEnumerable(Of Cat).GetEnumerator
        Console.WriteLine("Cat")
        ' Some code.
    End Function

    Public Function GetEnumerator1() As IEnumerator(Of Dog) _
        Implements IEnumerable(Of Dog).GetEnumerator
        Console.WriteLine("Dog")
        ' Some code.
    End Function

    Public Function GetEnumerator2() As IEnumerator _
        Implements IEnumerable.GetEnumerator
        ' Some code.
    End Function
End Class

Sub Main()
    Dim pets As IEnumerable(Of Animal) = New Pets()
    pets.GetEnumerator()
End Sub

В этом примере не указано, каким образом метод pets.GetEnumerator делает выбор между Cat и Dog. Это может вызвать проблемы в вашем коде.

См. также

• Вариативность в универсальных интерфейсах (Visual Basic)
• Использование вариативности в универсальных методах-делегатах Func и Action (Visual Basic)