Scala3中的联合类型(Union Types)深度解析-优快云博客

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Scala3中的联合类型(Union Types)深度解析

scala3 The Scala 3 compiler, also known as Dotty. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/sc/scala3

什么是联合类型

联合类型(Union Types)是Scala3引入的一种新型类型系统特性，它允许我们将多个类型组合成一个新的类型。语法形式为A | B，表示该类型的值可以是A类型或B类型的值。

联合类型与交叉类型(Intersection Types)形成对偶关系，其中|操作符具有交换律，即A | B等价于B | A。

联合类型的基本用法

让我们通过一个实际例子来理解联合类型：

trait ID
case class UserName(name: String) extends ID
case class Password(hash: Hash) extends ID

def help(id: UserName | Password) =
  val user = id match
    case UserName(name) => lookupName(name)
    case Password(hash) => lookupPassword(hash)
  // 其他处理逻辑

在这个例子中，help方法接受一个UserName | Password类型的参数，这意味着它可以处理UserName或Password类型的值。通过模式匹配，我们可以安全地处理这两种情况。

类型推断行为

Scala编译器在处理联合类型时有特定的推断规则：

如果没有显式指定类型，编译器会选择所有备选类型的公共超类型
只有在显式指定联合类型或公共超类型是透明(transparent)的情况下，才会推断为联合类型

看以下REPL示例：

val password = Password(123)  // 类型: Password
val name = UserName("Eve")    // 类型: UserName

val res1 = if true then name else password  // 类型推断为ID(公共超类型)
val either: Password | UserName = if true then name else password  // 显式指定联合类型

透明特质的影响

当公共超类型被声明为transparent时，类型推断行为会发生变化：

transparent trait ID
case class UserName(name: String) extends ID
case class Password(hash: Hash) extends ID

val res2 = if true then name else password  // 现在推断为UserName | Password

透明特质告诉编译器不要自动拓宽到该类型，而是保留更精确的联合类型。

默认透明类型

当类型没有显式父类时，它们的默认超类是Object，而Object是透明的。因此：

case class UserName(name: String)  // 隐含父类: Object
case class Password(hash: Hash)   // 隐含父类: Object

val res3 = if true then UserName("Eve") else Password(123)  // 推断为UserName | Password