Scala Types 1

Posted 2020-12-01 yuanzam

在 Scala 中所有值都有一种对应的类型

单例类型

• 形式：value.type，返回类型 value / null

• 场景1：链式API调用时的类型指定

  class Super {
    def m1(t: Int) = {println(t); this}
    def m2(t: Int) = {println(t); this}
  }
  // 正常打印
  new Super().m1(1).m2(2)
  
  class Child extends Super {
    def c1(t: Int) = {println(t); this}
  }
  
  // 异常  value c1 is not a member of Super
  new Child().m1(1).c1(2)

  由于 Scala 会将 this 推断为当前类（即 Super），因此无法完成链式调用

  class Super {
    // 指定返回类型为调用方的 this 
    def m1(t: Int): this.type = {println(t); this}
    def m2(t: Int): this.type = {println(t); this}
  }
  
  class Child extends Super {
    def c1(t: Int) = {println(t); this}
  }
  
  // 成功打印
  new Child().m1(1).c1(2)

• 场景2：方法中使用 object 实例作为参数

  object Foo
  class Child extends Super {
    def c1(obj: Foo.type) = {
      if (obj == Foo) println("foo")
      this
    }
  }

  Note：不可定义为 def c1(obj: Foo)，因为 Foo 为单例对象，而不是类型

类型投影

• 形式：Outer#Inner

• 场景：内部类使用时避免类型约束

  class Outer {
    private val inners = ArrayBuffer[Inner]()
  
    class Inner (val arg1: Int) {
      val l = ArrayBuffer[Inner]()
    }
  
    def add(a: Int) = {
      val t = new Inner(a)
      inners += t
      t
    }
  }
  
  val a = new Outer
  val b = new Outer
  
  val a1 = a.add(1)
  val b1 = b.add(1)
  a1.l += b1 // error: type mismatch;

  只需要在定义内部类时指定类型投影即可解决

  // 表示适用于任何 Outer 类的 Inner 类
  val l = ArrayBuffer[Outer#Inner]()

  如果将上述例子改用 List 来实现，并不会报错，计算结果也会自动进行类型投射

路径

• 路径中除最后一部分外，都必须是稳定状态的，如包名、object、val、this/super/super[S]...

• 不能包含 var 类型

  var t = new Outer()
  //...其他操作
  val i = new t.Inner // 由于 t 可能会变更，编译器无法确定其含义

  a.b.c.T 内部被翻译成类型投射 a.b.c.type#T

类型别名

• 形式： type SomeAliasName
• 必须定义在 class 或 object 内部

• 好处： 在引用类型时可以更加简洁

  class Book {
    import scala.collection.mutable._
    // 为该类型取一个别名
    type Index = HashMap[String, Int]
  
    // 使用时不在需要重复的定义复杂的数据类型
    val map: Index = new Index()
  }
  
  new Book().map  // scala.collection.mutable.HashMap[String,Int]

结构类型

• 为抽象方法、字段、类型的定义某种规范

  def appendLines(target: { def append(str: String): Any },
    lines: Iterable[String]) {
    for (l <- lines) { 
      // 此次 Scala 使用反射调用该方法
      target.append(l); 
      target.append("
  ") 
    }
  }

  该方法第一个参数 target 即结构类型，表示使用任何包含该 append 方法的实例作为参数传入。

  由于反射的代价较大，不到万不得已不建议使用，如，有通用行为(append)，却无法共享 trait

组合类型 / 交集类型

• 形式： T1 with T2 with T3 ...

• 当需要提供多个特质时使用，即用于约束类型

  val image = new ArrayBuffer[java.awt.Shape with java.io.Serializable]
  val rect = new Rectangle(5, 10, 20, 30)
  image += rect // 正确，Rectangle 可序列化
  image += new Area(rect) // 错误 Area 不可序列化

• 组合类型中也可使用结构类型

  Shape with Serializable { def contains(p: Point): Boolean }

中缀类型

• 其实只是一种语法写法，如 String Map Int 可代替 Map[String, Int]

• 可参考数学运算中的表达方式

  type x[A, B] = (String, Int)
  // 即可使用 String x Int 来表示 (String, Int)

• 一般中缀类型操作符都是左关联的，除了前面提到的 : 操作符，这个是右关联的，比如 List 的操作

中缀类型名称可以是任意操作符，除了 *，避免与类型定义冲突