bottom_types.adoc

The Bottom Types - Nothing and Null

Scala 中，每个变量都有"某种"类型…​但是你是否想过在某些"奇怪"的情况下，类型推导器（type inferencer）是如何能继续工作的， 比如抛出了异常。让我们来看看下面这个 "if/else throw" 例子：

val thing: Int =
  if (test)
    42                             // : Int
  else
    throw new Exception("Whoops!") // : Nothing

正如你在注释中看到，if 语句块的类型是 Int（容易推导），else 语句块的类型是 Nothing（有趣）。 推导器推导出 thing 的类型只能是 Int，这是因为 Nothing 的 Bottom Type 属性。

Note	一个关于 bottom types 如何工作的直观理解是："`Nothing` extends everything."

类型推导器总会寻找 if/else 语句两个分支的"公共类型"，所以如果一个分支有一个继承了所有类型的类型， 那么另一个分支的类型就会自动成为 if/else 表达式的类型。

类型可视化：

           [Int] -> ... -> AnyVal -> Any
Nothing -> [Int] -> ... -> AnyVal -> Any

这样的推导方式也适用于 Scala 的第二个 Bottom Type - Null。

val thing: String =
  if (test)
    "Yay!"  // : String
  else
  	null    // : Null

正如预料中那样 thing 的类型是， String。Null 遵循与 Nothing 几乎一样的规则。 我会用这个例子来谈谈类型推导，以及 AnyVals 和 AnyRefs 之间的区别。

类型可视化：

        [String] -> AnyRef -> Any
Null -> [String] -> AnyRef -> Any

推导类型：String

让我们思考下 Int 和其他不能包含 null 的原始类型。为了研究这种情况，让我们进入 REPL 并使用 :type 命令（这条命令可以得到表达式的类型）：

scala> :type if (false) 23 else null
Any

这与上面例子中一个分支返回 String 对象的情况不同。 让我们来看看这里的详细类型，相比 Nothing 继承 everything，Null 继承的类型会少一点。 让我们再次使用 :type 看看 Int 的继承关系：

scala> :type -v 12
// 类型签名
Int

// 内部类型结构
TypeRef(TypeSymbol(final abstract class Int extends AnyVal))

在这里，可见选项（-v）输出了更多的信息，现在我们知道 Int 是一个 AnyVal - 是一个代表值类的特殊类 - 不能接受 Null。 如果我们查看 AnyVal 实现，我们会发现:

abstract class AnyVal extends Any with NotNull

（注意，上面的代码是 Scala 2.10.x 及之前的 AnyVal 实现；从 2.11.x 之后，NotNull 就被移除了）

我之所以在这里提到这个，是因为 AnyVal 的核心功能被很好的用类型表达出来。注意 NotNull 特质！

回到刚才的主题，为什么我们的 if 语句，其中一个分支的类型是 AnyVal 然后另一个分支的类型是 Null 的公共类型是 Any 而不是其他类型。 一句简洁的解释就是： Null 继承所有 AnyRefs 而 Nothing 继承 anything。 因为 AnyVals（比如 numbers）与 AnyRefs 不在同一颗继承树上，那么一个 number 和一个 null 值的公共类型只能是 Any - 这就是上述情况的解释。

类型可视化：

Int  -> NotNull -> AnyVal -> [Any]
Null            -> AnyRef -> [Any]

推导类型：Any