Простой код на Java: generic интерфейс, класс который его реализует, и метод, принимающий его экземпляр:
//Gen.java:
public interface Gen<A> {
A value();
}
//GenInt.java:
public class GenInt implements Gen<Integer> {
private final int i;
public GenInt(int i) {
this.i = i;
}
@Override
public Integer value() {
return i;
}
}
//GenTest.java:
public class GenTest {
public static <A extends Gen<T>, T> T test(A a) {
return a.value();
}
public static void main(String[] argv) {
GenInt g = new GenInt(42);
Integer i = test(g);
}
}
Он компилируется и даже запускается. Как вы думаете, что будет, если вам захочется вызывать метод test
из Scala?
object TestFail extends App {
val genInt = new GenInt(42)
val i = GenTest.test(genInt)
}
Пытаемся скомпилировать и видим что все плохо:
Error:(3, 11) inferred type arguments [GenInt,Nothing] do not conform to method test's type parameter bounds [A <: Gen[T],T]
GenTest.test(genInt)
Error:(3, 16) type mismatch;
found : GenInt
required: A
GenTest.test(genInt)
Вот так мощная система типов Scala ломается о generic метод, который нормально переваривает Java.
Что же произошло?
В отличие от Java, Scala не умеет выводить типовые параметры из родительских классов. Может быть из-за того что в Java не было Nothing? Если знаете — пожалуйста, расскажите.
UPD: darkdimius в комментариях намекнул (за что ему спасибо) что в Scala в системе вывода типов используется declaration-site variance, в то время как в java — use-site variance, то есть Scala пытается выводить типовые параметры от объявления, а не от вызова. А также обрадовал тем, что в Dotty оригинальный пример работает.
Если смешивать две в системе типов сильно рисковано, а в системе вывода типов (inferece) — тем более.
Как с этим жить дальше?
Мы, конечно, можем всегда в таких случаях явно указывать типовые параметры при вызове метода:
object TestExplicit extends App {
val genInt = new GenInt(42)
GenTest.test[GenInt, Integer](genInt)
}
Но, согласитесь, это все же немного не то, чего мы хотели.
А чем нам не подходит родительский класс Gen[T]
? Во-первых, он не соответствует границам типа, которые поддерживает аргумент, поскольку не является подтипом самого себя. Во-вторых, при этом мы потеряем оригинальный тип A
, а он может быть нам нужен.
Workaround
На помощь нам приходят зависимые типы.
Будем сохранять тип класса наследника Gen[T]
как зависимый в трейте-обертке GenS[T]
.
trait GenS[T] extends Gen[T] {
type SELF <: GenS[T]
def self: SELF
}
class GenIntS(i: Int) extends GenInt(i) with GenS[Integer] {
type SELF = GenIntS
def self: SELF = this // вернуть объект под его настоящим типом
}
Теперь мы можем спокойно принимать объекты наследников трейта GenS[T]
под его родительским типом, не боясь потерять исходный тип, потому что он статически сохранен.
Сделаем для этого обертку метода GenTest.test
в которой поможем компилятору вывести типы:
object TestWrapped extends App {
def test[T](g: GenS[T]): T = {
GenTest.test[g.SELF, T](g.self)
}
private val v = new GenIntS(42)
val i = test(v)
}
Заключение
Описанный подход не идеален, требует писать обертки для классов, тем не менее позволяет избежать явного указания всех типовых параметров при каждом вызове, и может помочь при написании Scala-оберток для Java-библиотек.
Также стоит заметить, что с ним будут сложности когда обобщенный интерфейс выводится из аргументов не напрямую, например когда метод принимает тип Class[A]
, который мы уже не сможем так легко задекорировать, и придется прибегать к другим хитростям.
Комментарии (11)
Beholder
21.08.2017 15:53+1Ну что, в Kotlin всё нормально…
fun main(args: Array<String>) { val genInt = GenInt(42) val i = GenTest.test(genInt) }
darkdimius
21.08.2017 18:04+4У меня хорошие новости: оригинальный пример работает в новом компиляторе для Scala: Dotty.
Заголовок спойлера$ dotr
Starting dotty REPL...
Welcome to Scala.next (pre-alpha, git-hash: 54d7089) (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Java 1.8.0_45).
Type in expressions to have them evaluated.
Type :help for more information.
scala> object TestFail extends App {
val genInt = new GenInt(42)
val i = GenTest.test(genInt)
}
defined module TestFail
scala>
maxru
Если мне не изменяет память, подобная функциональность не была реализована намеренно.
https://docs.scala-lang.org/tour/variances.html
Если ошибаюсь — поправьте, я только учусь :)
xkorpsex Автор
Кажется variance это не совсем связанная с сабжем вещь
darkdimius
Связанная. В Scala есть definition side variance, у вместо неё use site variance.
darkdimius
Связанная. В Scala есть definition side variance, у Java вместо неё use site variance.
Если смешивать две в системе типов сильно рисковано, а в системе вывода типов (inferece) — тем более.
Кстати, заглавие статьи содержит ошибку. Пример не ломает систему типов, а систему вывода(inference) типов. Последняя — по определению является попыткой компилятора угадать какой тип там должен был быть и компилятор не может всегда угадывать.
xkorpsex Автор
Я, кстати, увидел, где вы работаете, и начинаю понимать ваш поинт. Не очень понял зачем только заходить с раздачи минусов, если из ссылки выше он вообще не следует. Но спасибо хоть за такое объяснение)
darkdimius
Минус не я поставил.
Наоборот, я рад когда люди задают вопросы которые позволяют показать отличия в дизайне между языками.
xkorpsex Автор
Окей,
Начнем с того, что не вместо, в Scala есть как declaration-site variance: class Foo[+A], так и use-site variance: def someMethod[T <: Bar](foo: T)
Рассматриваемая проблема в том, что при вызове метода def test[A <: Gen[T], T](a: A), T без явного указания инферится в Nothing. Это чистый declaration-site, который есть и в Java — замените <: на extends.
Вопрос: причем здесь вообще use-site?
xkorpsex Автор
вставил UPD в пост