了解标记类型和 asInstanceOf

Question

我使用 Miles Sabin gist 中的标记类型：

type Tagged[U] = { type Tag = U }
type @@[T, U] = T with Tagged[U]

trait MyTrait

def tag(s: String): String @@ MyTrait = s.asInstanceOf[String @@ MyTrait]

我可以像这样使用它（并且有效）：

scala> tag("lala")
res7: @@[String,MyTrait] = lala

我的问题是：如何？这怎么不抛出ClassCastexception:s.asInstanceOf[String @@ MyTrait]。从我的角度来看，"lala" 是 String 类型，但不是 String with { type Tag = MyTrait} 类型，因为它像通常的 String 对象一样被实例化。 asInstanceOf 方法有什么魔力？

Answer 1

首先，请注意标记类型的全部意义在于避免运行时开销，但这也意味着您不能指望运行时类型检查来区分它们！

asInstanceOf 是运行时强制转换，JVM 不知道 Scala 类型系统（甚至 Java 的）；它只有类、接口和原语。所以asInstanceOf 只能转换为 erased 类型，即与 Scala 类型最接近的 JVM 等价物。 String with { type Tag = MyTrait}的擦除类型是String，所以它成功了。

规范的相关部分是：

1. Standard Library 定义asInstanceOf 如下：

   /** Type cast; needs to be inlined to work as given */
   def asInstanceOf[A]: A = this match {
     case x: A => x
     case _ => if (this eq null) this
               else throw new ClassCastException()
   }
   

2. Type patterns 解释了x: String with { type Tag = MyTrait } 是如何匹配的：

   不属于上述形式之一的类型也被接受为类型模式。然而，这样的类型模式将被转换为它们的擦除。 Scala 编译器将对这些模式发出“未经检查”的警告，以标记可能丢失类型安全。

3. Finally,

   复合类型T1 with … with Tn {R}的擦除是T1,…,Tn的交集支配者的擦除。

   在这种情况下T1 是String，T2 是AnyRef { type Tag = MyTrait }，所以你得到String 和AnyRef 的交集支配者，即String。