En teoría de tipos, la varianza describe cómo se relacionan dos tipos genéricos y cuándo se puede sustituir uno por otro sin romper el programa. Este artículo explica de forma breve y práctica los cuatro casos principales: covarianza, contravarianza, invariancia y bivariancia, con ejemplos sencillos para recordar cuándo aplicar cada uno.
Covarianza representa la relación habitual de subtipado: un tipo más específico puede usarse donde se espera uno más general. Por ejemplo, si Gato es subtipo de Animal, se puede usar un Gato donde se espera un Animal, pero no al revés. En términos prácticos esto ocurre en posiciones de salida o retorno: una función que devuelve un Gato cumple el contrato de una que devuelve un Animal, porque el valor devuelto encaja en el tipo esperado.
Contravarianza es la inversa: un tipo más general puede sustituir a uno más específico en posiciones de entrada o parámetros. Piense en procesadores de alimento: un procesador que acepta AnimalFood puede procesar CatFood sin problemas, pero un procesador diseñado solo para CatFood no puede aceptar cualquier AnimalFood. En programación esto significa que un manejador que acepta Animal puede usarse donde se espera un manejador de Gato.
Invariancia significa que los dos tipos no son intercambiables: se requiere exactamente el mismo tipo en todas las posiciones. En algunos lenguajes nominativos esta es la única opción. Un ejemplo cotidiano sería contenedores de residuos: si hay un contenedor para basura orgánica se debe usar solo ese contenedor para los residuos orgánicos y no uno genérico, y viceversa.
Bivariancia es la completa intercambiabilidad: A puede sustituir a B y B a A. En teoría esto es raro y puede romper la seguridad de tipos, pero algunos lenguajes y compiladores permiten excepciones por compatibilidad o flexibilidad, por ejemplo en parámetros de métodos. En TypeScript existen casos en que los parámetros de método son tratados de forma bivariable, aunque es una concesión práctica más que teórica.
Reglas prácticas rápidas Covarianza: sustituir hijo por padre en posiciones de salida o retorno. Contravarianza: sustituir padre por hijo en posiciones de entrada o parámetros. Invariancia: solo el mismo tipo en entrada y salida. Bivariancia: intercambio libre, normalmente restringido a casos especiales como métodos en algunos compiladores.
Resumen conceptual Use la covarianza cuando el tipo aparece solo como resultado; use la contravarianza cuando el tipo aparece solo como argumento; exija invariancia cuando aparece en ambos roles; espere bivariancia solo en contextos específicos impuestos por la implementación del lenguaje.
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