Scala 的类型系统几乎可以完成 Java 的所有功能(去除了一些缺陷,例如协变数组)。此外,它还具有以下特点:
差异注释
在T 上泛型的抽象类C 可以成为C[U] 的子类型,其中U 是T 的子类型或超类型。
class C[+T] // C[T] <: C[U] iff T <: U
class D[-T] // C[T] <: C[U] iff U <: T
这在传递根据它们包含的值类型参数化的不可变数据结构时非常有用。例如,List[String] 是List[Any] 的子类型。
Java 为此使用通配符,从而将处理此问题的工作交给了 API 的用户,而不是定义者。在许多情况下,这不是最理想的。
依赖路径的类型
在 Java 中,非静态内部类类型的值存储指向包含类类型的对象的指针。在 Scala 中也是如此,除了它在类型系统中也以这种方式工作。例如:
class P {
class C { }
}
val x = new P
val y = new P
var z = new x.C
z = new y.C // type error; x.C and y.C are distinct types
Java 缺少这个特性; x 和 y 都有 P.C 类型。
高级类型
一个类型不仅可以在另一个类型上参数化,还可以在类型构造函数上:
trait Functor[F[_]] {
def map[T, U](function: T => U)(functor: F[T]): F[U]
}
这在 Functor 和 Monad 等类型类中最有用。
Java 缺少此功能。
结构类型
如果一个类型包含结构类型的所有成员,则它是结构类型的子类型。
type S = { def x: String; def y: Int }
class A { def x = "a"; def y = 1 }
class B { def y = 1 }
这里,A 是S 的子类型,因为它定义了S 所需的def x: String 和def y: Int。 B 不是S 的子类型,因为B 没有定义def y: Int。请注意,在许多情况下,在访问静态类型为结构类型的值的成员时会使用反射,因此通常不鼓励使用结构类型。
不过,它们可用于模拟 type lambdas,而无需运行时成本。
Java 缺少这个特性,而且它可以说不是很有用。
抽象类型
像方法一样,类型也可以是抽象的:
trait T {
type G
def f: G
}
class C extends T {
override type G = Int
override def f = 42
}
Java 缺少此功能。
单例类型
x 的单例类型包含 x 并且仅包含 x。这在想要保证方法返回this 时尤其有用:
trait T {
def x: this.type
}
class C extends T {
def x = this
}
val x: T = new C
x.x // has type x.type (which is a subtype of C), not type T
在 Java 中这是不可能的;您要么必须参数化 T 并依赖 CRTP,要么让 x 返回 T 而不是 C。
底型
Scala 有底部类型Nothing,它是所有类型的子类型,不包含任何值。这是throw 表达式的类型和从不返回的函数的返回类型(即总是抛出异常或进入无限循环)。
Java 缺少此功能,而是使用void。 Scala 没有void,但明确区分不返回值的函数和不返回函数。