switch to :: definitions, explain MooseX::Types usage better
[gitmo/Moose.git] / lib / Moose / Manual / Types.pod
1 =pod
2
3 =head1 NAME
4
5 Moose::Manual::Types - Moose's type system
6
7 =head1 TYPES IN PERL?
8
9 Moose provides its own type system for attributes. You can also use
10 these types to validate method parameters with the help of a MooseX
11 module.
12
13 Moose's type system is based on a combination of Perl 5's own
14 I<implicit> types and some Perl 6 concepts. You can easily create your
15 own subtypes with custom constraints, making it easy to express any
16 sort of validation.
17
18 Types have names, and you can re-use them by name, making it easy to
19 share types throughout a large application.
20
21 Let us be clear that is not a "real" type system. Moose does not
22 magically make Perl start associating types with variables. This is
23 just an advanced parameter checking system which allows you to
24 associate a name with a constraint.
25
26 That said, it's still pretty damn useful, and we think it's one of the
27 things that makes Moose both fun and powerful. Taking advantage of the
28 type system makes it much easier to ensure that you are getting valid
29 data, and it also contributes greatly to code maintainability.
30
31 =head1 THE TYPES
32
33 The basic Moose type hierarchy looks like this
34
35   Any
36   Item
37       Bool
38       Maybe[`a]
39       Undef
40       Defined
41           Value
42               Num
43                 Int
44               Str
45                 ClassName
46                 RoleName
47           Ref
48               ScalarRef
49               ArrayRef[`a]
50               HashRef[`a]
51               CodeRef
52               RegexpRef
53               GlobRef
54                 FileHandle
55               Object
56                 Role
57
58 In practice, the only difference between C<Any> and C<Item> is
59 conceptual. C<Item> is used as the top-level type in the hierarchy.
60
61 The rest of these types correspond to existing Perl concepts. For
62 example, a C<Num> is anything that Perl thinks looks like a number. An
63 C<Object> is a blessed reference, etc.
64
65 The types followed by "[`a]" can be parameterized. So instead of just
66 plain C<ArrayRef> we can say that we want C<ArrayRef[Int]> instead. We
67 can even do something like C<HashRef[ArrayRef[Str]]>.
68
69 The C<Maybe[`a]> type deserves a special mention. Used by itself, it
70 doesn't really mean anything (and is equivalent to C<Item>). When it
71 is parameterized, it means that the value is either C<undef> or the
72 parameterized type. So C<Maybe[Int]> means an integer or C<undef>
73
74 For more details on the type hierarchy, see
75 L<Moose::Util::TypeConstraints>.
76
77 =head1 WHAT IS A TYPE?
78
79 It's important to realize that types are not classes (or
80 packages). Types are just objects (L<Moose::Meta::TypeConstraint>
81 objects, to be exact) with a name and a constraint. Moose maintains a
82 global type registry that lets it convert names like C<Num> into the
83 appropriate object.
84
85 However, class names I<can be> type names. When you define a new class
86 using Moose, it defines an associated type name behind the scenes:
87
88   package MyApp::User;
89
90   use Moose;
91
92 Now you can use C<'MyApp::User'> as a type name:
93
94   has creator => (
95       is  => 'ro',
96       isa => 'MyApp::User',
97   );
98
99 However, for non-Moose classes there's no magic. You may have to
100 explicitly declare the class type. This is a bit muddled because Moose
101 assumes that any unknown type name passed as the C<isa> value for an
102 attribute is a class. So this works:
103
104   has 'birth_date' => (
105       is  => 'ro',
106       isa => 'DateTime',
107   );
108
109 In general, when Moose is presented with an unknown name, it assumes
110 that the name is a class:
111
112   subtype 'ModernDateTime'
113       => as 'DateTime'
114       => where { $_->year() >= 1980 }
115       => message { 'The date you provided is not modern enough' };
116
117   has 'valid_dates' => (
118       is  => 'ro',
119       isa => 'ArrayRef[DateTime]',
120   );
121
122 Moose will assume that C<DateTime> is a class name in both of these
123 instances.
124
125 =head1 SUBTYPES
126
127 Moose uses subtypes in its built-in hierarchy. C<Int> is a child of
128 C<Num> for example.
129
130 A subtype is defined in terms of a parent type and a constraint. Any
131 constraints defined by the parent(s) will be checked first, and then
132 the the subtype's. A value must pass I<all> of these checks to be
133 valid for the subtype.
134
135 Typically, a subtype takes the parent's constraint and makes it more
136 specific.
137
138 A subtype can also define its own constraint failure message. This
139 lets you do things like have an error "The value you provided (20),
140 was not a valid rating, which must be a number from 1-10." This is
141 much friendlier than the default error, which just says that the value
142 failed a validation check for the type.
143
144 Here's a simple (and useful) subtype example:
145
146   subtype 'PositiveInt'
147       => as 'Int'
148       => where { $_ > 0 }
149       => message { "The number you provided, $_, was not a positive number" }
150
151 Note that the sugar functions for working with types are all exported
152 by L<Moose::Util::TypeConstraints>.
153
154 =head2 Creating a new type (that isn't a subtype)
155
156 You can also create new top-level types:
157
158   type 'FourCharacters' => where { defined $_ && length $_ == 4 };
159
160 In practice, this example is more or less the same as subtyping
161 C<Str>, except you have to check definedness yourself.
162
163 It's hard to find a case where you wouldn't want to subtype a very
164 broad type like C<Defined>, C<Ref> or C<Object>.
165
166 Defining a new top-level type is conceptually the same as subtyping
167 C<Item>.
168
169 =head1 TYPE NAMES
170
171 Type names are global throughout the current Perl
172 interpreter. Internally, Moose maps names to type objects via a
173 L<registry|Moose::Meta::TypeConstraint::Registry>.
174
175 If you have multiple apps or libraries all using Moose in the same
176 process, you could have problems with collisions. We recommend that
177 you prefix names with some sort of namespace indicator to prevent
178 these sorts of collisions.
179
180 For example, instead of calling a type "PositiveInt", call it
181 "MyApp::Type::PositiveInt" or "MyApp::Types::PositiveInt" - you may
182 find it easiest to centralize these definitions in a lib/MyApp/Types.pm
183 so the other classes in your application can simply do "use MyApp::Types"
184 and assume that all relevant types have now been defined.
185
186 The L<MooseX::Types> module provides namespaced types as functions so that
187 you can import the names into packages and use them as barewords - i.e.
188
189   has 'foo' => (isa => 'MyApp::Types::PositiveInt');
190
191 would become
192
193   has 'foo' => (isa => PositiveInt);
194
195 =head1 COERCION
196
197 One of the most powerful features of Moose's type system is its
198 coercions. A coercion is a way to convert from one type to another.
199
200   subtype 'ArrayRefOfInts'
201       => as 'ArrayRef[Int]';
202
203   coerce 'ArrayRefOfInts'
204       => from 'Int'
205       => via { [ $_ ] };
206
207 You'll note that we had to create a subtype rather than coercing
208 C<ArrayRef[Int]> directly. This is just a quirk of how Moose
209 works.
210
211 Coercions, like type names, are global. This is I<another> reason why
212 it is good to namespace your types. Moose will I<never> try to coerce
213 a value unless you explicitly ask for it. This is done by setting the
214 C<coerce> attribute option to a true value:
215
216   package Foo;
217
218   has 'sizes' => (
219       is     => 'ro',
220       isa    => 'ArrayRefOfInts',
221       coerce => 1,
222   );
223
224   Foo->new( sizes => 42 );
225
226 This code example will do the right thing, and the newly created
227 object will have C<[ 42 ]> as its C<sizes> attribute.
228
229 =head2 Deep coercion
230
231 Deep coercion is the coercion of type parameters for parameterized
232 types. Let's take these types as an example:
233
234   subtype 'HexNum'
235       => as 'Str'
236       => where { /[a-f0-9]/i };
237
238   coerce 'Int'
239       => from 'HexNum'
240       => via { hex $_ };
241
242   has 'sizes' => (
243       is     => 'ro',
244       isa    => 'ArrayRef[Int]',
245       coerce => 1,
246   );
247
248 If we try passing an array reference of hex numbers for the C<sizes>
249 attribute, Moose will not do any coercion.
250
251 However, you can define a set of subtypes to enable coercion between
252 two parameterized types.
253
254   subtype 'ArrayRefOfHexNums'
255       => as 'ArrayRef[HexNum]';
256
257   subtype 'ArrayRefOfInts'
258       => as 'ArrayRef[Int]';
259
260   coerce 'ArrayRefOfInts'
261       => from 'ArrayRefOfHexNums'
262       => via { [ map { hex } @{$_} ] };
263
264   Foo->new( sizes => [ 'a1', 'ff', '22' ] );
265
266 Now Moose will coerce the hex numbers to integers.
267
268 However, Moose does not attempt to chain coercions, so it will not
269 coerce a single hex number. To do that, we need to define a separate
270 coercion:
271
272   coerce 'ArrayRefOfInts'
273       => from 'HexNum'
274       => via { [ hex $_ ] };
275
276 Yes, this can all get verbose, but coercion is tricky magic, and we
277 think it's best to make it explicit.
278
279 =head1 TYPE UNIONS
280
281 Moose allows you to say that an attribute can be of two or more
282 disparate types. For example, we might allow an C<Object> or
283 C<FileHandle>:
284
285   has 'output' => (
286       is  => 'rw',
287       isa => 'Object | FileHandle',
288   );
289
290 Moose actually parses that string and recognizes that you are creating
291 a type union. The C<output> attribute will accept any sort of object,
292 as well as an unblessed file handle. It is up to you to do the right
293 thing for each of them in your code.
294
295 Whenever you use a type union, you should consider whether or not
296 coercion might be a better answer.
297
298 For our example above, we might want to be more specific, and insist
299 that output be an object with a C<print> method:
300
301   subtype 'CanPrint'
302       => as 'Object'
303       => where { $_->can('print') };
304
305 We can coerce file handles to an object that satisfies this condition
306 with a simple wrapper class:
307
308   package FHWrapper;
309
310   use Moose;
311
312   has 'handle' => (
313       is  => 'rw',
314       isa => 'FileHandle',
315   );
316
317   sub print {
318       my $self = shift;
319       my $fh   = $self->handle();
320
321       print $fh @_;
322   }
323
324 Now we can define a coercion from C<FileHandle> to our wrapper class:
325
326   coerce 'CanPrint'
327       => from 'FileHandle'
328       => via { FHWrapper->new( handle => $_ ) };
329
330   has 'output' => (
331       is     => 'rw',
332       isa    => 'CanPrint',
333       coerce => 1,
334   );
335
336 This pattern of using a coercion instead of a type union will help
337 make your class internals simpler.
338
339 =head1 TYPE CREATION HELPERS
340
341 The L<Moose::Util::TypeConstraints> module exports a number of helper
342 functions for creating specific kinds of types. These include
343 C<class_type>, C<role_type>, and C<maybe_type>. See the docs for
344 details.
345
346 One helper worth noting is C<enum>, which allows you to create a
347 subtype of C<Str> that only allows the specified values:
348
349   enum 'RGB' => qw( red green blue );
350
351 This creates a type named C<RGB>
352
353 =head1 ANONYMOUS TYPES
354
355 All of the type creation functions return a type object. This type
356 object can be used wherever you would use a type name, as a parent
357 type, or as the value for an attribute's C<isa> option:
358
359   has 'size' => (
360       is => 'ro',
361       isa => subtype 'Int' => where { $_ > 0 },
362   );
363
364 This is handy when you want to create a one-off type and don't want to
365 "pollute" the global namespace registry.
366
367 =head1 VALIDATING METHOD PARAMETERS
368
369 Moose does not provide any means of validating method
370 parameters. However, there are several MooseX extensions on CPAN which
371 let you do this.
372
373 The simplest and least sugary is L<MooseX::Params::Validate>. This
374 lets you validate a set of named parameters using Moose types:
375
376   use Moose;
377   use MooseX::Params::Validate;
378
379   sub foo {
380       my $self   = shift;
381       my %params = validated_hash(
382           \@_,
383           bar => { isa => 'Str', default => 'Moose' },
384       );
385       ...
386   }
387
388 L<MooseX::Params::Validate> also supports coercions.
389
390 There are several more powerful extensions that support method
391 parameter validation using Moose types, including
392 L<MooseX::Method::Signatures>, which gives you a full-blown C<method>
393 keyword.
394
395   method morning (Str $name) {
396       $self->say("Good morning ${name}!");
397   }
398
399 =head1 LOAD ORDER ISSUES
400
401 Because Moose types are defined at runtime, you may run into load
402 order problems. In particular, you may want to use a class's type
403 constraint before that type has been defined.
404
405 We have several recommendations for ameliorating this problem. First,
406 define I<all> of your custom types in one module,
407 C<MyApp::Types>. Second, load this module in all of your other
408 modules.
409
410 If you are still having load order problems, you can make use of the
411 C<find_type_constraint> function exported by
412 L<Moose::Util::TypeConstraints>:
413
414   class_type('MyApp::User')
415       unless find_type_constraint('MyApp::User') || ;
416
417 This sort of "find or create" logic is simple to write, and will let
418 you work around load order issues.
419
420 =head1 AUTHOR
421
422 Dave Rolsky E<lt>autarch@urth.orgE<gt>
423
424 =head1 COPYRIGHT AND LICENSE
425
426 Copyright 2009 by Infinity Interactive, Inc.
427
428 L<http://www.iinteractive.com>
429
430 This library is free software; you can redistribute it and/or modify
431 it under the same terms as Perl itself.
432
433 =cut