Scala是静态类型的
静态类型系统认定变量和表达式与它们持有和计算的值的种类有关。Scala坚持作为一种具有非常先进的静态类型系统的语言。从Java那样的内嵌类型系统起步,能够让你使用泛型:
generics参数化类型,用交集:intersection联合类型和用抽象类型:abstract type隐藏类型的细节。这些为建造和组织你自己的类型打下了坚实的基础,从而能够设计出即安全又能灵活使用的接口。
如果你喜欢动态语言如Perl,Python,Ruby或Groovy,你或许发现Scala把 它的静态类型系统列为其优点之一有些奇怪。毕竟,没有静态类型系统已被引为动态语言的某些主要长处。绝大多数普遍的针对静态类型的论断都认为它们使得程序 过度冗长,阻止程序员用他们希望的方式表达自己,并使软件系统动态改变的某些模式成为不可能。然而,这些论断经常针对的不是静态类型的 思想,而是指责特定 的那些被意识到太冗长或太不灵活的类型系统。例如,Alan Kay,Smalltalk语言的发明者,有一次评论:“我不是针对类型,而是不知道有哪个没有完痛的类型系统,所以我还是喜欢动态类型。”
Scala 的 类型系统是远谈不上会变成“完痛”。实际上,它漂亮地说明了两个关于静态类型通常考虑的事情(的解决方案):通过类型推断避免了赘言和通过模式匹配及一些 新的编写和组织类型的办法获得了灵活性。把这些绊脚石搬掉后,静态类型系统的经典优越性将更被赏识。其中最重要的包括程序抽象的可检验属性,安全的重构, 以及更好的文档。
可检验属性:静态类型系统可以保证消除某些运行时的错误。例如,可以保证这样的属性:布尔型不会与整数型相加;私有变量不会从类的外部被访问;函数带了正确个数的参数;只有字串可以被加到字串集之中。
不过当前的静态类型系统还不能查到其他类型的错误。比方说,通常查不到无法终结的函数,数组越界,或除零错误。同样也查不到你的程序不符合式样书(假设有这么一份式样书)。静态类型系统因此被认为不很有用而被忽视。舆论认为既然这种类型系统只能发现简单错误,而单元测试能提供更广泛的覆盖,又为何自寻烦恼 呢?我们认为这种论调不对头。尽管静态类型系统确实不能替代单元测试,但是却能减少用来照顾那些确需测试的属性的单元测试的数量。同样,单元测试也不能替代静态类型。总而言之,如Edsger Dijkstra所说,测试只能证明存在错误,而非不存在。因此,静态类型能给的保证或许很简单,但它们是无论多少测试都不能给的真正的保证。
安全的重构:静态类型系统提供了让你具有高度信心改动代码基础的安全网。试想一个对方法加入额外的参数的重构实例。在静态类型语言中,你可以完成修改,重编译你的系统并 容易修改所有引起类型错误的代码行。一旦你完成了这些,你确信已经发现了所有需要修改的地方。对其他的简单重构,如改变方法名或把方法从一个类移到另一 个,这种确信都有效。所有例子中静态类型检查会提供足够的确认,表明新系统和旧系统可以一样的工作。
文档:静态类型是被编译器检查过正确性的程序文档。不像普通的注释,类型标注永远都不会过期(至少如果包含它的源文件近期刚刚通过编译就不会)。更进一步说,编译 器和集成开发环境可以利用类型标注提供更好的上下文帮助。举例来说,集成开发环境可以通过判定选中表达式的静态类型,找到类型的所有成员,并全部显示出来。
虽然静态类型对程序文档来说通常很有用,当它们弄乱程序时,也会显得很讨厌。标准意义上来说,有用的文档是那些程序的读者不可能很容易地从程序中自己想出来的。在如下的方法定义中:
知道f的变量应该是String是有用的。另一方面,以下例子中两个标注至少有一个是讨厌的:
很明显,x是以Int为键,String为值的HashMap这句话说一遍就够了;没必要同样的句子重复两遍。
Scala有非常精于此道的类型推断系统,能让你省略几乎所有的通常被认为是讨厌的类型信息。
在上例中,以下两个不太讨厌的替代品也能一样工作:
val x: Map[Int, String] = new HashMap()
Scala里的类型推断可以走的很远。实际上,就算用户代码丝毫没有显式类型也不稀奇。因此,Scala编 程经常看上去有点像是动态类型脚本语言写出来的程序。尤其显著表现在作为粘接已写完的库控件的客户应用代码上。而对库控件来说不是这么回事,因为它们常常 用到相当精妙的类型去使其适于灵活使用的模式。这很自然。综上,构成可重用控件接口的成员的类型符号应该是显式给出的,因为它们构成了控件和它的使用者间契约的重要部分。