Scala中的协变树

Question

查看scalaz.Tree[A]，它在 A 中是不变的。我正在寻找一种多路树，我可以将层次结构的值转储到其中

例如如果我的 ADT 为

trait MyThing
case object Thing1 extends MyThing
case object Thing2 extends MyThing

我想要一棵 MyThings 的树，如果不对 scalaz 中的 MyThing 进行强制转换，我就无法使用它；

import scalaz.{Scalaz, Tree}
import Scalaz._
val tree = Thing1.asInstanceOf[MyThing].
               node(Thing2.asInstanceOf[MyThing].leaf)

这有点痛苦。

• 是否有协变 [+A] 版本的 Tree？
• 首先为什么 Tree 是不变的？

Answer 1

首先，我想赞同 Huw 的建议，即您使用类型归属而不是使用 asInstanceOf 向下转换。正如 Huw 所说，如果类型层次结构中的某些更改导致强制转换无效，则使用类型归属将在编译时而不是运行时失败。对于 any 向上转换，避免 asInstanceOf 也是一个很好的做法。您可以使用 asInstanceOf 进行向上转换或向下转换，但仅将其用于向下转换可以轻松识别代码中的不安全转换。

回答你的两个问题——不，Scalaz 中没有协变树类型，原因在上面由 Huw 链接的pull request 中详细讨论。起初，这似乎是一个巨大的不便，但在 Scalaz 中避免使用非不变结构的决定与类似的设计决策有关——避免在 ADT 中使用子类型——这使得不变树等变得不那么痛苦。

在其他对 ADT 有良好支持的语言中（例如 Haskell 和 OCaml），ADT 的叶子不是 ADT 类型的子类型，而且 Scala 有点不寻常的基于子类型的实现会使类型推断变得混乱。下面是这个问题的一个常见例子：

scala> List(1, 2, 3).foldLeft(None)((_, i) => Some(i))
<console>:14: error: type mismatch;
 found   : Some[Int]
 required: None.type
              List(1, 2, 3).foldLeft(None)((_, i) => Some(i))
                                                     ^

因为累加器的类型是从foldLeft的第一个参数推断出来的，所以它最终是None.type，这几乎没有用。您必须提供类型归属（或 foldLeft 的显式类型参数），这可能非常不方便。

Scalaz 尝试通过促进使用不返回 ADT 叶的最特定子类型的 ADT 构造函数来解决此问题。例如，它包括用于返回 Option[A] 的 Option 的 none[A] 和 some[A](a: A) 构造函数。

（有关这些问题的更多讨论，请参阅我的回答here和this related question）。

在您的情况下，实现这种方法可能就像编写以下代码一样简单：

val thing1: MyThing = Thing1
val thing2: MyThing = Thing2

这允许你写thing1.node(thing2.leaf)。如果您想在这条道路上走得更远，我强烈建议您将Argonaut's Json ADT 视为淡化子类型作用的 ADT 设计的一个很好的例子。