Dotty项目中的联合类型(Union Types)深度解析-优快云博客

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Dotty项目中的联合类型(Union Types)深度解析

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

什么是联合类型

联合类型(Union Types)是Scala 3(Dotty)引入的一种新型类型系统特性，它允许开发者表达"这个值可以是A类型或B类型"的概念。语法上使用|符号连接多个类型，例如A | B表示一个值可以是A类型或B类型中的任意一种。

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)
  ...

在这个例子中，help方法接受一个参数id，它的类型是UserName | Password，表示可以是UserName或Password中的任意一种。在方法体内，我们使用模式匹配来处理这两种可能的情况。

联合类型的特性

交换律(Commutative): 联合类型具有交换律特性，即A | B与B | A是等价的类型。
类型推断行为: 编译器不会自动将表达式推断为联合类型，除非：
- 显式指定了联合类型
- 所有备选类型的共同超类型是透明的(transparent)

类型推断的细节

理解联合类型的类型推断行为非常重要。考虑以下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: ID

这里res1的类型被推断为ID(UserName和Password的共同超类型)，而不是更精确的UserName | Password。要获得联合类型，必须显式指定：

val either: Password | UserName = if true then name else password  // 类型: UserName | Password

透明特质(Transparent Traits)的影响

如果将共同超类型声明为transparent，类型推断行为会发生变化：

transparent trait ID

现在，联合类型不会被拓宽：

val res2 = if true then name else password  // 类型: UserName | Password

无显式父类的情况

当类型没有显式父类时，它们的默认超类是Object(这是一个透明类)，此时也会推断出联合类型：

case class UserName(name: String)  // 隐含超类: Object
case class Password(hash: Hash)    // 隐含超类: Object

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