在编译时检查具体的泛型类型

Question

我有一个检查其泛型类型参数的函数，如果该类型是预期值之一，则对其进行适合该类型的操作。如果类型是意外的，则会引发异常。

inline fun <reified T> convert(functionName: String, vararg args: Any?): T {
    val obj: Any = executeJSFunction(functionName, *args)
    val builtInClasses = arrayOf<KClass<*>>(Int::class, String::class, Boolean::class)

    @Suppress("UNCHECKED_CAST")
    return when {
        T::class in builtInClasses -> 
            obj as T
        T::class.companionObjectInstance as? DataClassFactory<T> != null -> 
            (T::class.companionObjectInstance as DataClassFactory<T>).fromV8Object(obj as V8Object)
        else -> 
            throw IllegalArgumentException("No converter for type ${T::class}")
    }
}

这可行，但它会在运行时进行检查。如果泛型类型参数不是预期的类型之一，我想找到一种获取编译错误而不是运行时异常的方法。这可能吗，也许有合同？

// should compile, as Int is one of the supported types
val intResult: Int = convert("intFunction")         

// should fail to compile, as Double is unsupported
val doubleResult: Double = convert("doubleFunction")

Answer 1

没有办法使用 Kotlin 编译器中当前可用的功能来表达这些类型约束。

首先，Kotlin (yet) 没有 union types。联合类型使您能够使用逻辑“或”组合规则。如果一个值可以是Int、String 或Boolean，则它的类型是这三者的并集。 Kotlin 编译器没有办法表达甚至表示这种类型。

除了这三个内置类型之外，您要表达的联合类型还包含其伴随对象实现特定接口的类。虽然类和伴生对象在编译时链接，但在类型系统中它们之间没有关系。一个类型不包含任何关于它是否有伴生对象或伴生对象可能实现的方法和接口的信息。您无法表达规则“T 必须是具有实现给定接口的伴随对象的类型”。

因为您不能表示或表示联合类型，所以您也不能编写将返回值智能转换为联合类型的合约。合约中没有“或”语法，也无法表示返回值的类型。此外，合约本身不会创建或执行有关类型的规则。他们所能做的就是提供有关函数行为的信息，类型系统可以使用这些信息来输入现有规则。

我认为具体化的泛型实际上可能不是正确的解决方案。如果您使用的是具体的泛型类型，这意味着您已经知道预期返回值的确切类型。所以与其依赖类型系统来推断你想要做什么，为什么不直接告诉它呢？

fun <T> convert(functionName: String, converter: Converter<T>, vararg args: Any?): T {
    val obj: Any = executeJSFunction(functionName, *args)
    return converter.convert(obj)
}

现在你可以定义你需要的转换器，也许是一个密封的类/接口：

@Suppress("UNCHECKED_CAST")
sealed interface Converter<out T> {
    fun convert(obj: Any): T

    object IntConverter: Converter<Int> {
        override fun convert(obj: Any): Int = obj as Int
    }

    ...

    class DataClassConverter(val factory: DataClassFactory<T>): Converter<T>) {
        override fun convert(obj: Any): T {
            return factory.fromV8Object(obj as V8Object)
        }
    }
}

现在您可以像这样调用convert 函数：

val intResult = convert("intFunction", IntConverter)
val dataResult = convert("dataFunction", DataClassConverter(MyDataClass))

// doesn't compile because DoubleConverter doesn't exist
val doubleResult = convert("doubleFunction", DoubleConverter)