Java中对应Kotlin协变（out）与逆变（in）修饰符的实现方式

Java没有Kotlin中直接在泛型参数声明处标注out/in的语法，而是通过通配符和方法签名约束来实现类似的变体效果，以下是具体实现方式：

一、协变（对应Kotlin的out） #

协变适用于泛型类型作为生产者（仅用于返回值，不用于方法参数）的场景，保证子类类型的泛型实例可以安全赋值给父类类型的泛型引用。

1. 使用处协变（通配符? extends） #

在使用泛型时，通过? extends 上限类型声明协变：

// 可以将Box<SubType>安全赋值给Box<? extends SomeType>
Box<? extends SomeType> box = new BoxImpl<SubType>(new SubType());

2. 定义支持协变的接口 #

要让接口本身具备协变特性（让Kotlin能识别并使用out T实现），需要确保接口的泛型参数T仅出现在方法的返回值位置，不允许作为方法参数：

public interface Box<T extends SomeType> {
    // 仅作为返回值，符合生产者特性
    T getItem();

    // 禁止添加此类方法，否则T会成为消费者，破坏协变
    // void setItem(T item);
}

此时Kotlin实现该接口时，使用out T的报错是因为Java泛型默认是不变的，但由于接口仅暴露生产者方法，这个协变实现是安全的，可以添加@Suppress("VARIANCE_MISMATCH")忽略编译器提示，或者直接去掉out（实际使用时可通过Java通配符实现协变）。

二、逆变（对应Kotlin的in） #

逆变适用于泛型类型作为消费者（仅用于方法参数，不用于返回值）的场景，保证父类类型的泛型实例可以安全赋值给子类类型的泛型引用。

1. 使用处逆变（通配符? super） #

在使用泛型时，通过? super 下限类型声明逆变：

// 可以将Box<SomeType>安全赋值给Box<? super SubType>
Box<? super SubType> box = new BoxImpl<SomeType>();

2. 定义支持逆变的接口 #

要让接口本身具备逆变特性，需要确保接口的泛型参数T仅出现在方法的参数位置，不允许作为返回值：

public interface ConsumerBox<T extends SomeType> {
    // 仅作为方法参数，符合消费者特性
    void setItem(T item);

    // 禁止添加此类方法，否则T会成为生产者，破坏逆变
    // T getItem();
}

此时Kotlin实现该接口时，可以直接使用in T，编译器会识别到T仅作为输入，支持逆变。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Matthew Layton