Первый взгляд на типы

Все значения имеют тип

В Scala все значения имеют тип, включая числовые значения и функции. На приведенной ниже диаграмме показано подмножество иерархии типов.

Иерархия типов Scala

Any - это супертип всех типов, также называемый верхним типом (the top type). Он определяет универсальные методы, такие как equals, hashCode и toString.

У верхнего типа Any есть подтип Matchable, который используется для обозначения всех типов, для которых возможно выполнить pattern matching (сопоставление с образцом). Важно гарантировать вызов свойства “параметричность”, что вкратце означает, что мы не можем сопоставлять шаблоны для значений типа Any, а только для значений, которые являются подтипом Matchable. Справочная документация содержит более подробную информацию о Matchable.

Matchable содержит два важных подтипа: AnyVal и AnyRef.

AnyVal представляет типы значений. Существует несколько предопределенных типов значений, и они non-nullable: Double, Float, Long, Int, Short, Byte, Char, Unit и Boolean. Unit - это тип значения, который не несет никакой значимой информации. Существует ровно один экземпляр Unit - ().

AnyRef представляет ссылочные типы. Все типы, не являющиеся значениями, определяются как ссылочные типы. Каждый пользовательский тип в Scala является подтипом AnyRef. Если Scala используется в контексте среды выполнения Java, AnyRef соответствует java.lang.Object.

В языках, основанных на операторах, void используется для методов, которые ничего не возвращают. В Scala для методов, которые не имеют возвращаемого значения, такие как следующий метод, для той же цели используется Unit:

def printIt(a: Any): Unit = println(a)

Вот пример, демонстрирующий, что строки, целые числа, символы, логические значения и функции являются экземплярами Any и могут обрабатываться так же, как и любой другой объект:

val list: List[Any] = List(
  "a string",
  732,  // число
  'c',  // буква
  '\'', // Экранированный символ
  true, // булево значение
  () => "an anonymous function returning a string"
)

list.foreach(element => println(element))

Код определяет список значений типа List[Any]. Список инициализируется элементами различных типов, но каждый из них является экземпляром scala.Any, поэтому мы можем добавить их в список.

Вот вывод программы:

a string
732
c
'
true
<function>

Типы значений в Scala

Как показано выше, числовые типы Scala расширяют AnyVal, и все они являются полноценными объектами. В этих примерах показано, как объявлять переменные этих числовых типов:

val b: Byte = 1
val i: Int = 1
val l: Long = 1
val s: Short = 1
val d: Double = 2.0
val f: Float = 3.0

В первых четырех примерах, если явно не указать тип, то тип числа 1 по умолчанию будет равен Int, поэтому, если нужен один из других типов данных — Byte, Long или Short — необходимо явно объявить эти типы. Числа с десятичной дробью (например, 2.0) по умолчанию будут иметь тип Double, поэтому, если необходим Float, нужно объявить Float явно, как показано в последнем примере.

Поскольку Int и Double являются числовыми типами по умолчанию, их можно создавать без явного объявления типа данных:

val i = 123   // по умолчанию Int
val x = 1.0   // по умолчанию Double

Также можно добавить символы L, D, and F (или их эквивалент в нижнем регистре) для того, чтобы задать Long, Double или Float значения:

val x = 1_000L   // val x: Long = 1000
val y = 2.2D     // val y: Double = 2.2
val z = -3.3F    // val z: Float = -3.3

val a = 0xACE    // val a: Int = 2766
val b = 0xfd_3aL // val b: Long = 64826

val q = .25      // val q: Double = 0.25
val r = 2.5e-1   // val r: Double = 0.25
val s = .0025e2F // val s: Float = 0.25

В Scala также есть типы String и Char, которые обычно можно объявить в неявной форме:

val s = "Bill"
val c = 'a'

Как показано, заключайте строки в двойные кавычки или тройные кавычки для многострочных строк, а одиночный символ заключайте в одинарные кавычки.

Типы данных и их диапазоны:

Строки

Строки Scala похожи на строки Java, хотя в отличие от Java (по крайней мере, до Java 15) в Scala легко создавать многострочные строки с тройными кавычками:

val quote = """The essence of Scala:
               Fusion of functional and object-oriented
               programming in a typed setting."""

Одним из недостатков этого базового подхода является то, что строки после первой строки содержат отступ и выглядят следующим образом:

"The essence of Scala:
               Fusion of functional and object-oriented
               programming in a typed setting."

Если важно исключить отступ, можно поставить символ | перед всеми строками после первой и вызвать метод stripMargin после строки:

val quote = """The essence of Scala:
               |Fusion of functional and object-oriented
               |programming in a typed setting.""".stripMargin

Теперь все строки выравниваются по левому краю:

"The essence of Scala:
Fusion of functional and object-oriented
programming in a typed setting."

Строки Scala также поддерживают мощные методы интерполяции строк, о которых мы поговорим в следующей главе.

BigInt и BigDecimal

Для действительно больших чисел можно использовать типы BigInt и BigDecimal:

val a = BigInt(1_234_567_890_987_654_321L)
val b = BigDecimal(123456.789)

Где Double и Float являются приблизительными десятичными числами, а BigDecimal используется для точной арифметики, например, при работе с валютой.

BigInt и BigDecimal поддерживают все привычные числовые операторы:

val b = BigInt(1234567890)   // scala.math.BigInt = 1234567890
val c = b + b                // scala.math.BigInt = 2469135780
val d = b * b                // scala.math.BigInt = 1524157875019052100

Приведение типов

Типы значений могут быть приведены следующим образом:

Например:

val b: Byte = 127
val i: Int = b  // 127

val face: Char = '☺'
val number: Int = face  // 9786

Вы можете привести к типу, только если нет потери информации. В противном случае вам нужно четко указать приведение типов:

val x: Long = 987654321
val y: Float = x.toFloat  // 9.8765434E8 (обратите внимание, что требуется `.toFloat`, потому что приведение приводит к потере точности)
val z: Long = y  // Ошибка

Вы также можете привести ссылочный тип к подтипу. Это будет рассмотрено в книге позже.

Nothing и null

Nothing является подтипом всех типов, также называемым нижним типом (the bottom type). Нет значения, которое имело бы тип Nothing. Он обычно сигнализирует о прекращении, таком как thrown exception, выходе из программы или бесконечном цикле - т.е. это тип выражения, который не вычисляется до определенного значения, или метод, который нормально не возвращается.

Null - это подтип всех ссылочных типов (т.е. любой подтип AnyRef). Он имеет единственное значение, определяемое ключевым словом null. В настоящее время применение null считается плохой практикой. Его следует использовать в основном для взаимодействия с другими языками JVM. Опция компилятора opt-in изменяет статус Null, делая все ссылочные типы non-nullable. Этот параметр может стать значением по умолчанию в будущей версии Scala.

В то же время null почти никогда не следует использовать в коде Scala. Альтернативы null обсуждаются в главе о функциональном программировании и в документации API.