Scala 类型系统的优点

Question

我正在探索 Scala 语言。我经常听到的一种说法是 Scala 具有比 Java 更更强大的类型系统。我认为人们的意思是：

• scalac 拒绝某些错误程序，javac 会顺利编译，但只会导致运行时错误。
• 可以在 Scala 程序中对某些不变量进行编码，这样编译器就不会让程序员编写违反条件的代码。

我这样想对吗？

Answer 1

Scala 类型系统的主要优点不是更强，而是更丰富（请参阅“The Scala Type System”）。
（Java 可以定义其中的一些，并实现其他的，但 Scala 内置了它们）。
另请参阅 The Myth Makers 1: Scala's "Type Types"，评论 Steve Yegge's blog post，他将 Scala 视为“弗兰肯斯坦的怪物”，因为“存在类型类型和类型类型”。

• 使用值类型类（对于具有值语义的相当小的数据结构很有用）代替原始类型（Int、Doubles、...），并隐式转换为“Rich”类以获取其他方法。
• Nonnullable type
• Monad types
• 特征类型（以及附带的mixin composition）
• 单例对象类型（只需定义一个“对象”即可），
• Compound types（对象类型的交集，表示一个对象的类型是其他几种类型的子类型），
• Functional types（(type1, …)=>returnType 语法），
• Case classes（导出其构造函数参数并通过模式匹配提供递归分解机制的常规类），
• Path-dependent types（允许嵌套类型的语言提供了引用这些类型路径的方法），
• Anonymous types（用于定义匿名函数），
• Self types（可以是used for instance in Trait），
• Type aliases，以及：
• package object（2.8 引入）
• Generic types（类似于 Java），带有 type parameter annotation mechanism 来控制泛型类型的子类型化行为，
  • 协变泛型类型：注释+T 声明类型T 仅用于协变位置。如果T 是S 的子类型，则Stack[T] 是Stack[S] 的子类型。
  • 逆变泛型类型：-T 将声明 T 仅用于逆变位置。
• 有界泛型类型（即使Java supports some part of it），
• Higher kinded types，它允许表达比 Java 泛型更高级的类型关系，
• Abstract types（泛型的替代品），
• Existential types（像 Java 通配符类型一样使用 in Scala），
• Implicit types（见“The awesomeness of Scala is implicit”，
• View bounded types，和
• Structural types，用于通过指定所需类型的特征（鸭子类型）来指定类型。

Answer 2

Java 的主要安全问题与差异有关。基本上，程序员可以使用不正确的方差声明，这可能会导致 Java 在运行时抛出异常，而 Scala 不允许这样做。

事实上，Java 的Array 是协变的这一事实本身就是一个问题，因为它允许生成不正确的代码。比如sepp2k：

String[] strings = {"foo"};
Object[] objects = strings;
objects[0] = new Object();

当然，Java 中有原始类型，它允许各种事情。

此外，虽然 Scala 也有它，但还有强制转换。 Java API 有丰富的类型转换，没有像 Scala 的 case x: X => // x is now safely cast 这样的习语。当然，有一个案例使用instanceof 来完成此操作，但没有动力这样做。事实上，Scala 的asInstanceOf 是故意冗长的。

这些是让 Scala 的类型系统更强大的东西。它也更加丰富，正如VonC 所示。