alatyypitys

Alatyypitys (subtyping) on ohjelmointikielissä käytetty suhde, jossa yksi tyyppi on toisen ali. Jos T on S:n alatyypi, ilmentymiä T voidaan käyttää missä tahansa kontekstissa, jossa odotetaan S:ää. Näin alatyypitys mahdollistaa polymorfian ja koodin uudelleenkäytön: samaa ilmentymää voidaan käyttää eri konteksteissa ilman muutoksia.

Alatyypitys voidaan määritellä eri tavoin. Nominaalinen alatyypitys perustuu ohjelmallisiin suhteisiin, kuten periytymiseen tai rajapintojen toteuttamiseen. Rakenneperusteinen (structural) alatyypitys määritellään pelkän tyyppien rakenteen perusteella: jos tyypit tarjoavat saman listan ominaisuuksia ja toimintoja, ne voivat olla alatyyppejä toistensa.

Alatyypitys on usein refleksiivinen ja transitiivinen: jokainen tyyppi on alatyypi itselleen (refleksiivisyys), ja jos T on S:n alatyypi sekä S on U:n alatyypi, niin T on myös U:n alatyypi (transitiviteetti). Usein alatyypitys muodostaa osittaisen järjestelmän tyypeille.

Varianssi kuvaa, miten alatyypitys liittyy funktiotyyppien kanssa. Palautusarvot ovat tavallisesti kovariantteja ja syötteet contravariantteja; käytännössä tämä tarkoittaa, että parametrit ovat alatyypityksessä usein vastakkaista suuntaa ja palautetut arvot samaan suuntaan kuin alkuperäinen määritelmä.

Esimerkkejä: Java: class B extends A ⇒ B on A:n alatyypi. TypeScriptissä rakenneperusteinen alatyypitys voi syntyä ilman eksplisiittistä periytymistä, jos B täyttää A:n rakenteen. Liskovin substituutioperiaate (LSP) antaa ohjenuoran: alatyypin ilmentymää voidaan käyttää supertyypin paikalla ilman odottamattomia virheitä.

Alatyypityksellä on sekä etuja että haasteita: sitä hyödynnetään polymorfian ja turvallisen uudelleenkäytön saavuttamiseksi, mutta virheellinen alatyypitys voi johtaa epätyypilliseen käyttäytymiseen tai run-time-virheisiin.