类型上限允许子类型但不允许父类型

Question

是否可以使用类型绑定的泛型方法达到 "every possible concrete subclass of this trait, but not the trait itself?"

例如，假设我有以下继承层次结构：

sealed trait Fruit

case class Apple() extends Fruit
case class Orange() extends Fruit
...
case class Watermelon() extends Fruit

我想定义一个方法 def eatFruit[T <: ???](fruit: Seq[T]) 允许 T 为 Apple、Orange、Watermelon 等类型，但不允许类型 Fruit。类型绑定 [T <: Fruit] 显然不能完成这项工作。

这样做的最初动力是我们有一个 FruitRepository class 允许 batched/bulk 插入不同的水果。批处理是在 class 外部完成的，因此目前它有很多方法，如 saveApples(apples: Seq[Apple])、saveOranges(oranges: Seq[Orange]) 等，其中包含大量涉及创建批量更新语句。我想以更通用的方式来管理它，但是任何方法 saveFruit(fruit: Seq[Fruit]) 都允许例如包含存储库无法处理的苹果和橙子的列表。

...我也承认我现在通常很好奇这种类型绑定是否可能，即使我们最终以不同的方式解决存储库问题。

Answer 1

我们可以将上限指令与类型不等式的自定义隐式强制执行相结合。 Taken from here (or generally see: Enforce type difference):

@annotation.implicitNotFound(msg = "Cannot prove that ${A} =!= ${B}.")
trait =!=[A, B]
object =!= {
  class Impl[A, B]
  object Impl {
    implicit def neq[A, B] : A Impl B = null
    implicit def neqAmbig1[A] : A Impl A = null
    implicit def neqAmbig2[A] : A Impl A = null
  }

  implicit def foo[A, B](implicit e: A Impl B): A =!= B = null
}

然后我们做：

def eatFruit[T <: Fruit](implicit ev: T =!= Fruit) = ???

当我们调用它时：

def main(args: Array[String]): Unit = {
  eatFruit[Fruit]
}

我们得到：

Error:(29, 13) Cannot prove that yuval.tests.FooBar.Fruit =!= yuval.tests.FooBar.Fruit.
    eatFruit[Fruit]

但是这个编译：

eatFruit[Orange]

这里所有的魔力都是由于在 [A, A] 对的范围内造成隐含的歧义，这样编译器就会报错。

我们还可以更进一步，实现我们自己的逻辑类型，比如我们称之为=<:=!=。我们可以稍微改变一下之前的实现：

@annotation.implicitNotFound(msg = "Cannot prove that ${A} =<:=!= ${B}.")
trait =<:=!=[A,B]
object =<:=!= {
  class Impl[A, B]
  object Impl {
    implicit def subtypeneq[B, A <: B] : A Impl B = null
    implicit def subneqAmbig1[A] : A Impl A = null
    implicit def subneqAmbig2[A] : A Impl A = null
  }

  implicit def foo[A, B](implicit e: A Impl B): A =<:=!= B = null
}

现在：

case class Blue()

def main(args: Array[String]): Unit = {
  eatFruit[Fruit] // Doesn't compile
  eatFruit[Blue] // Doesn't compile
  eatFruit[Orange] // Compiles
}

类型上限允许子类型但不允许父类型

Upper type bound allowing subtypes but not the parent type

scala

generics

polymorphism

type-bounds