Julialang：在抽象类型上强制执行接口

Question

我一直在尝试理解 Julialang 的类型系统，但一些设计方面仍然让我感到困惑。我希望有人能澄清一下。

所以这里的问题是关于抽象类型及其具体实现。从我understandJulia 来看，抽象类型不会对其具体实现施加任何约束。因此，不能保证适用于 Abstract 类型的方法将适用于该类型的具体实现。

我知道 Julia 不使用类或遵循继承。但我只是想避免在我的代码中产生各种错误。如果有不同的设计范式，那么有人可以回答下面的问题 2。

所以我有 2 个问题。

1. 这仍然是该语言的工作方式吗？只是为了确认自博客文章以来没有任何变化。

2. 用户如何围绕这个看似漏洞设计他们的软件？

链接帖子中的问题示例：

abstract type AbstractPerson end
abstract type AbstractStudent <: AbstractPerson end
abstract type AbstractTeacher <: AbstractPerson end

struct Person <: AbstractPerson
  name::String    
end

struct Student <: AbstractStudent
  name::String  
  grade::Int
  hobby::String
end

struct MusicStudent <: AbstractStudent
  grade::Int
end

现在，如果我在抽象类型上创建一些方法。

get_name(x::AbstractPerson) = x.name
p1 = Person("elroy")
get_name(p1)

>"elroy"

所以即使MusicStudent 是AbstractPerson 的子类型，MusicStudent 也没有name 属性。这意味着观察到跟随行为。

m1 = MusicStudent(10)
get_name(m1)


ERROR: type MusicStudent has no field name

Stacktrace:
 [1] getproperty(::Any, ::Symbol) at ./sysimg.jl:18
 [2] get_name(::MusicStudent) at ./In[2]:1
 [3] top-level scope at In[13]:2

所以这里的问题是Julia 允许我用一个不完整的构造函数来实例化类型变量m1。当我尝试运行该功能时，它只会给我一个错误。

也就是说，如果我为抽象类型编写函数，我不能保证该类型的每个具体实现都具有相同的接口。这似乎会使代码变得非常脆弱，因为开发人员不知道哪些类型实现了哪些属性和方法。

Answer 1

这种行为不只是 Persons 实现中的一个错误吗？如果你真的希望行为没有例外，你可以定义一个默认方法：

julia> get_name(p::AbstractPerson) = try return p.name catch y return "" end
get_name (generic function with 1 method)

julia> m1 = MusicStudent(10)
MusicStudent(10)

julia> get_name(m1)
""

我认为潜在的困难可能是在 Julia 中，您不能继承名为“name”的数据字段作为对象层次结构的一部分。这里对这个真正的问题进行了很好的讨论（请参阅@forward 宏的提及）：

https://discourse.julialang.org/t/composition-and-inheritance-the-julian-way/11231

Answer 2

基本答案是，在 julia 中，方法的接口被认为是定义为采用该类型元素的方法。例如AbstractArray 指定实现应实现getIndex 和size。不将字段作为接口的一部分的原因是不这样​​做允许内存高效的代码，因为每种类型都可以以最明智的方式定义方法。例如，如果我想创建一个名为 Bob 的类型，它是所有名为 bob 的人的子类型，我不想每次都存储他的名字。通过使用方法，Julia 可以在未来以意想不到的方式进行扩展。

从技术上讲，这种方法会失去“安全性”，但唯一的方法是使用可能不存在的字段编写代码，在这种情况下会出错。这种类型的安全性并没有那么有用，因为它只会给您一个编译错误，从而减慢开发速度。