Invariance、（不変性）、Covariance（共変性）, Contravariance（反変性）, Bivariance（双変性）について

概要

TypeScriptのstrictFunctionTypesのコンパイラオプションについて調べていたら
Covariance, Contravariance, Bivarianceという概念が出てきた。よくわからないのでまとめてみる。

クラスの親子関係に基づく、関数パラメータの性質を定義するものである。

次の記事を大いに参考させていただいた。

今回の例

まずは次のようなクラスをセットアップする。

class Noun {}
class City extends Noun {}
class SanFrancisco extends City {}

このクラスに対応する関数をそれぞれの性質に基づいて定義する。

Invariance - 不変性

function method(value: Invariant<City>) {...}
method(new Noun());         // error...
method(new City());         // okay
method(new SanFrancisco()); // error...

Invariance（不変性）な関数は、子クラスも親クラスも受け付けない。
（該当クラスのみ受け付ける。）

Covariance - 共変性

function method(value: Covariant<City>) {...}
method(new Noun());         // error...
method(new City());         // okay
method(new SanFrancisco()); // okay

Convariance（共変性）な関数は 子クラスを受けつける。 親クラスは受け付けない。
(A->BならF(A)->F(B)という関係性)

Contravariance - 反変性

function method(value: Contravariant<City>) {...}
method(new Noun());         // okay
method(new City());         // okay
method(new SanFrancisco()); // error...

Contravariance（反変性）な関数は 親クラスを受けつける。 子クラスは受け付けない。
(A->BならF(B)->F(A)という関係性)

Bivariance - 双変性

function method(value: Bivariant<City>) {...}
method(new Noun());         // okay
method(new City());         // okay
method(new SanFrancisco()); // okay

Bivariance(双変性)な関数は、 親クラスも子クラスも受け付ける。

TypeScriptは...?

TypeScriptは関数について、引数は Bivarianceである。
ただし、strictFunctionTypesというコンパイルオプションをtrueにすると、コンパイル時にVivarianceではなくContravarianceでチェックしてくれるようになる。
（プログラミングの型のシステム上、関数のパラメータの性質はContravarianceの方が健全である。）

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