Kotlin和区分联合类型（总和类型）

Question

Kotlin有类似的判别式联合类型（求和类型）吗？如果有的话，这个（F#）的惯用Kotlin翻译是什么？

type OrderMessage =
    | New of Id: int * Quantity: int
    | Cancel of Id: int

let handleMessage msg = 
    match msg with
        | New(id, qty) -> handleNew id qty
        | Cancel(id) -> handleCxl id

- ehnmark

Answer 1

Kotlin中的sealed class方法解决这个问题的方式与Scala中的sealed class和sealed trait非常相似。例如（摘自链接的Kotlin文章）：

sealed class Expr {
    class Const(val number: Double) : Expr()
    class Sum(val e1: Expr, val e2: Expr) : Expr()
    object NotANumber : Expr()
}

- Adeynack

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这是Kotlin编码代数数据类型的方式，但显然有一个普遍误解，即代数数据类型或和类型会成为联合类型。代数数据类型定义了新的类型名称，但不会将现有的类型约束组合成新的类型。作为一种结构类型操作，联合类型比纯粹的名义类型的代数数据类型更加灵活。 我在Kotlin方面还是个初学者，但据我理解，这个密封类不允许你表达像Int | Double这样的内容。 - ChrisoLosoph

据我所知，目前在Kotlin中没有办法表示Int | Double。话虽如此，自从2018年以来，我就没有再接触过这门语言了，它可能已经有所发展。如果你有相关的知识或者在任何时候获得了相关信息，我很感兴趣了解更多。@ChrisoLosoph :-) - Adeynack

Answer 2

在面向对象语言（例如 Kotlin 或 Scala）中实现这种抽象的常见方式是通过继承：

open class OrderMessage private () { // private constructor to prevent creating more subclasses outside
    class New(val id: Int, val quantity: Int) : OrderMessage()
    class Cancel(val id: Int) : OrderMessage()
}

你可以将共同部分移到超类中，如果你愿意的话:

open class OrderMessage private (val id: Int) { // private constructor to prevent creating more subclasses outside
    class New(id: Int, val quantity: Int) : OrderMessage(id)
    class Cancel(id: Int) : OrderMessage(id)
}

类型检查器并不知道这样的层次结构是封闭的，所以当您对其进行类似case的匹配（when-expression）时，它会抱怨它不够全面，但这很快就会得到解决。

更新：虽然Kotlin不支持模式匹配，但您可以使用when-表达式作为智能转换来获得几乎相同的行为：

when (message) {
  is New -> println("new $id: $quantity")
  is Cancel -> println("cancel $id")
}

了解更多关于智能类型转换的内容，请点击这里。

- Andrey Breslav

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嗨，谢谢您的回复！在Scala中，我会使用sealed Trait OrderMessage和case class New(..) extends OrderMessage等。然后，我就可以在订单消息类型上进行模式匹配，并以同一类型访问它们的字段（就像上面的F#示例一样）。有没有可能我们很快就能用Kotlin中的when做到这一点呢？ :) - ehnmark

@enhmark 你可以这样做：http://kotlin-demo.jetbrains.com/?publicLink=104074971561017308771-1714234109。了解更多关于智能转换的信息，请参阅：http://kotlinlang.org/docs/reference/typecasts.html#smart-casts。 - Andrey Breslav

@AndreyBreslav会抱怨穷尽性。你是不是忘了加一个“不”呢？否则我就不理解你回答的那部分了。 - HRJ

@HRJ 有点儿，是的，我做了。 - Andrey Breslav

Kotlin现在引入了“密封类”（Sealed Classes），可以帮助你控制可能的继承体系，并让编译器检查在 when 语句/表达式中是否已覆盖所有选项。这解决了Andrey和@HRJ提到的问题。 - Jayson Minard

Answer 3

Kotlin中的密封类被设计为能够表示总和类型，就像Scala中的密封特质一样。

示例：

sealed class OrderStatus {
    object Approved: OrderStatus()
    class Rejected(val reason: String): OrderStatus()
}

使用密封类的主要优点在于当您在匹配的when表达式中使用它们时。

如果可以验证该语句覆盖了所有情况，则无需向语句添加else子句。

private fun getOrderNotification(orderStatus:OrderStatus): String{
    return when(orderStatus) {
        is OrderStatus.Approved -> "The order has been approved"
        is OrderStatus.Rejected -> "The order has been rejected. Reason:" + orderStatus.reason
   }
}

需要记住以下几点：

• Kotlin中进行智能类型转换时，这意味着在此示例中，不需要将OrderStatus转换为OrderStatus.Rejected即可访问reason属性。

• 如果我们没有定义拒绝情况的处理方式，编译将失败，并且在IDE中会出现如下警告：

"when"表达式必须是穷尽的，添加必要的"is Rejected"分支或"else"分支。

• when可以用作表达式或语句。如果用作表达式，则满足条件的分支的值成为通用表达式的值。如果用作语句，则忽略各个分支的值。这意味着，在当作表达式使用并使用结果时，如果缺少分支，则会出现编译错误。

这是我的博客链接（西班牙语），其中有更详细的关于ADT的Kotlin示例文章：http://xurxodev.com/tipos-de-datos-algebraicos/

- xurxodev

Answer 4

有人会这样做：

sealed class Either<out A, out B>
class L<A>(val value: A) : Either<A, Nothing>()
class R<B>(val value: B) : Either<Nothing, B>()

fun main() {
    val x = if (condition()) {
        L(0)
    } else {
        R("")
    }
    use(x)
}

fun use(x: Either<Int, String>) = when (x) {
    is L -> println("It's a number: ${x.value}")
    is R -> println("It's a string: ${x.value}")
}

- Lucas Racoci