Kovarianz und Kontravarianz

Bei Typsystemen objektorienter Programmiersprachen wird man gelegentlich mit Kovarianzu und Kontravarianz konfrontiert. Im Fall von Java stellt man sogar fest, dass bei Arrays hier ein konzepitioneller Fehler unterlaufen ist, den man heute nicht mehr wegbekommt.

Wenn man zum Beispiel die Vererbungshierarchie

Frucht -> Citrusfrucht -> Zitrone

hat, dann ist es intuitiv plausibel, anzunehmen, dass eine Liste von Citrusfrüchen sowieso immer auch eine Liste von Früchten ist. Das ist das Prinzip der Kovarianz. Wenn man mal in der Java-Welt das anschaut, dann kann eine Methode, die aus einer Liste Objekte entimmt und damit irgendwelche Berechnungen macht, durchaus gut damit leben, wenn statt der erwarteten List eine List kommt, denn was daraus gelesen wird, sind ja alles gleichzeitig auch Citrusfrüchte. Wenn diese Liste nun noch immutable ist, stimmt die Sache sogar. Dagegen würde eine List nicht funktionieren.

Nun wird es aber gefährlich, wenn die Methode dort Objekte hinzufügt. Das ist von den Sprachkonstrukten her durchaus möglich. Wenn aber nun Liste erwartet wird und stattdessen List übergeben wird und dort Orangen hinzugefügt werden, so ist das gegen die Idee einer Liste von Zitronen. Dagegen könnte man die Orangen sehr gut in eine List einfügen. Hier kommt das Prinzip der Kontravarianz zum Zuge.

Bei den Generics wurden Kovarianz und Kontravarianz einigermaßen richtig berücksichtigt, bei Arrays wurde aber nur die Kovarianz wahrgenommen, was wie erwähnt falsch ist.

In Scala sind diese Konzepte viel präziser und sauberer umgesetzt.

Siehe auch: Wikipedia