scala ： 类型与类

scala类型系统：1) 类型与类

在Java里，一直到jdk1.5之前，我们说一个对象的类型(type)，都与它的class是一一映射的，通过获取它们的class对象，比如 String.class, int.class, obj.getClass() 等，就可以判断它们的类型(type)是不是一致的。

而到了jdk1.5之后，因为引入了泛型的概念，类型系统变得复杂了，并且因为jvm选择了在运行时采用类型擦拭的做法(兼容性考虑)，类型已经不能单纯的用class来区分了，比如 List<String> 和List<Integer> 的class 都是 Class<List>，然而两者类型(type)却是不同的。泛型类型的信息要通过反射的技巧来获取，同时java里增加了Type接口来表达更泛的类型，这样对于 List<String>这样由类型构造器和类型参数组成的类型，可以通过 Type 来描述；它和 List<Integer> 类型的对应的Type对象是完全不同的。

在Scala里，类型系统又比java复杂很多，泛型从一开始就存在，还支持高阶的概念(后续会讲述)。所以它没有直接用Java里的Type接口，而是自己提供了一个scala.reflect.runtime.universe.Type (2.10后)

在scala里获取类型信息是比较便捷的：

scala> import scala.reflect.runtime.universe._

scala> class A

scala> typeOf[A]
res44: reflect.runtime.universe.Type = A

同样scala里获取类(Class)信息也很便捷，类似:

scala> classOf[A]
res52: Class[A] = class A

另外，因为java的Object里提供了getClass方法，对于对象来说，可以直接调用这个方法

scala> val a = new A

scala> a.getClass
res53: Class[_ <: A] = class A

scala> trait T

scala> classOf[T]
res50: Class[T] = interface T

scala> typeOf[T]
res51: reflect.runtime.universe.Type = T

注意，typeOf 和 classOf 方法接收的都是类型符号(symbol)，并不是对象实例

scala> object O

scala> classOf[O] // 这里O是一个单例对象
<console>:14: error: not found: type O

对于实例，要获取他的 Class 信息，只有通过 getClass 方法

scala> O.getClass
res60: Class[_ <: O.type] = class O$

注意到了，上面的 单例对象O 对应的class是 O$ 而不是 O，你通过 :javap O 也能看到这个单例反编译后是一个名为O$的java class

而这个单例的类型更有趣了：O.type 看上去像是这个单例内部的一个成员，用这个成员的值表示其类型；实际上.type之前的都可以看做是一种类型路径，这种特殊的类型也叫单例类型，它是面向对象实例的，每个实例都可以通过.type方式表达它的单例类型，这个后续我们再说。

再举一个例子：

scala> class A { class B }  // 嵌套类

scala> val a1 = new A
scala> val a2 = new A

scala> val b1 = new a1.B
scala> val b2 = new a2.B

对于内部类B的实例，它们的class都是相同的: A$B

scala> b1.getClass
res8: Class[_ <: a1.B] = class A$B

scala> b1.getClass == b2.getClass
res7: Boolean = true

而它们的类型却是不同的：

scala> typeOf[a1.B] == typeOf[a2.B]
res10: Boolean = false

这是因为内部类型依赖外部实例(路径依赖类型)，外部实例不同，它们也不同。但还可以对这种类型再抽象

scala> typeOf[a1.B] <:< typeOf[A#B]
res11: Boolean = true

scala> typeOf[a2.B] <:< typeOf[A#B]
res12: Boolean = true

这里A#B涉及到类型投影的概念，以后再讲。

简单的说，类(class)与类型(type)是两个不一样的概念(在java里因为早期一直使用class表达type，并且现在也延续这样的习惯)；类型(type)比类(class)更”具体”，任何数据都有类型。类是面向对象系统里对同一类数据的抽象，在没有泛型之前，类型系统不存在高阶概念，直接与类一一映射，而泛型出现之后，就不在一一映射了。比如定义class List[T] {}, 可以有List[Int] 和 List[String]等具体类型，它们的类是同一个List，但类型则根据不同的构造参数类型而不同。

类型一致的对象它们的类也是一致的，反过来，类一致的，其类型不一定一致。

scala> classOf[List[Int]] == classOf[List[String]]
res16: Boolean = true

scala> typeOf[List[Int]] == typeOf[List[String]]
res17: Boolean = false

在jvm里，类的实例数据都是引用形式，而类型没有这个约束，基础类型int,byte,char等就是非引用的。(虽然可以通过int.class来获取Class对象，但并不能找到有定义class int的地方，这只是早期java为了统一用class来承载其类型信息的方式)

小结，类型是所有编程语言都有的概念，一切数据都有类型。类更多存在于面向对象语言，非面向对象语言也有“结构体”等与之相似的概念；类是对数据的抽象，而类型则是对数据的”分类”，类型比类更“具体”，更“细”一些。