kotlin - 为什么 Kotlin 有可变版本的集合？

Question

我有一个关于 Kotlin 集合的一般性问题。
当我们有 MutableList 时，为什么会有这么多集合的可变版本(如 val )对比 var区别？
嗯……好吧……其实我明白val与对象的“可变性”无关，而是与对象的“可重新初始化”有关。
但是这就提出了一个问题....为什么不是 MutableList默认？

Answer 1

TL;博士
单独地，可变和不可变集合能够公开在单个接口(interface)中不能共存的有用功能:

可以读取和写入可变集合。但是 Kotlin 努力避免所有运行时故障，因此，这些可变集合是不变的。

不可变集合是协变的，但它们是……嗯……不可变的。尽管如此，Kotlin 确实提供了使用这些不可变集合做有用事情的机制(例如过滤值或从现有的不可变集合创建新的不可变集合)。您可以通过the long list of convenience functions for Kotlin's (immutable) List interface举些例子。

Kotlin 中的不可变集合不能添加或删除元素；它们只能从中读取。但是这种明显的限制使得对不可变集合进行一些子类型化成为可能。来自 Kotlin 文档:

The read-only collection types are covariant...the collection types have the same subtyping relationship as the element types.

这意味着，如果 Rectangle类是 Shape 的子级上课，你可以放一个List<Rectangle> List<Shape> 中的对象需要时可变:

fun stackShapes(val shapesList: List<Shape>) {
    ...
}

val rectangleList = listOf<Rectangle>(...)

// This is valid!
stackShapes(rectangleList)

另一方面，可变集合可以读取和写入。正因为如此，它们不可能有子类型或父类(super class)型。来自 Kotlin 文档:

...mutable collections aren't covariant; otherwise, this would lead to runtime failures. If MutableList<Rectangle> was a subtype of MutableList<Shape>, you could insert other Shape inheritors (for example, Circle) into it, thus violating its Rectangle type argument.

val rectangleList = mutableListOf<Rectangle>(...);
val shapesList: MutableList<Shape> = rectangleList // MutableList<Rectangle>-type object in MutableList<Shape>-type variable

val circle = Circle(...)
val shape: Shape = circle // Circle-type object in Shape-type variable

// Runtime Error!
shapesList.add(shape) // You're actually trying to add a Circle to a MutableList<Rectangle>
// If rectanglesList couldn't be put into a variable with type MutableList<Shape> in the first place, you would never have run into this problem.

此时，您可能会想:“那又怎样？Kotlin 可以只为可变集合的所有写入方法添加类型检查......然后您可以允许它们是协变的，并且您不需要单独的不可变收藏品!”
这是真的，只是它会完全违背 Kotlin 的核心哲学；避免nulls和运行时错误尽可能。你看，这样一个 Collection 的方法必须返回 null - 或引发异常 - 每当类型检查失败时。这只会在运行时变得明显，因为可以通过简单地使可变集合保持不变来避免这种情况......这正是 Kotlin 所做的。