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}")
    }
}

这有效，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，也许有合同？

// 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) have 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，它的类型是这三个的联合。Kotlin 编译器没有办法表达甚至表示这样的类型。

除了这三种 built-in 类型之外，您要表达的联合类型还包含 class 其伴生对象实现特定接口的类型。虽然 class 和伴随对象在编译时链接，但在 类型系统 中它们之间没有关系。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的信息。你不能表达规则 "T must be a type with an companion object that implements a given interface".

因为您不能表示或表示联合类型，所以您也不能将 smart-casts 的 return 值写入联合类型的合同。合同中没有“或”语法，也无法表示 returned 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。他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 return 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，也许是密封的 class/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)
        }
    }
}

现在您可以这样调用 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)

在编译时检查具体化的泛型

Check reified generic type at compile time

generics

reification

kotlin