generics - 在编译时检查具体化的泛型

Question

我有一个检查其通用类型参数的函数，如果该类型是预期值之一，则对其执行适合该类型的操作。如果类型是意外的，它会抛出异常。

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}")
    }
}

这行得通，但它是在运行时进行检查。如果泛型类型参数不是预期类型之一，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，也许有契约(Contract)？

// 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

无法使用 Kotlin 编译器中当前可用的功能来表达这些类型约束。

首先，Kotlin 没有 ( yet ) 有 union types .联合类型使您能够使用逻辑“或”组合规则。如果值可以是 Int、String 或 Boolean，则其类型是这三者的联合。 Kotlin 编译器没有办法表达甚至表示这种类型。

除了这三种内置类型之外，您要表达的联合类型还包含其伴随对象实现特定接口(interface)的类。尽管类和伴生对象在编译时链接在一起，但在类型系统 中它们之间没有任何关系。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(interface)的信息。您不能表达规则 “T 必须是具有实现给定接口(interface)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契约。契约(Contract)中没有“或”语法，也无法表示返回值的类型。此外，契约本身并不创建或强制执行有关类型的规则。它们所能做的就是提供有关函数的行为的信息，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这里的正确解决方案。如果您使用的是具体化的泛型类型，则意味着您已经知道预期返回值的确切类型。因此，与其依赖类型系统来推断你想做什么，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)
}

现在您可以定义您需要的转换器，也许作为一个密封的类/接口(interface):

@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您的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)