類型系統(type system)是一門編程語言最核心也是最基礎的部分。無論該語言基於何種編程范式，都必須在開天辟地之初首先對類型系統作出明確的定義。這是因為，編程語言雖然五花八門，千奇百怪，但是歸根結底，編程語言最終的目標，本質上無非是回答兩個問題：
無論是面向過程的編程語言、面向對象的編程語言、函數式編程語言、並行編程語言或者其他任何千奇百怪的編程語言，其根本性的終極目標，就是回答以上兩個問題。各種編程語言之所以差異頗大，其實就是對這兩個問題給出的答案不同導致的。
在如何表示信息這一問題上，編程語言通常需要定義一些“基本存儲單元”，作為整個語言世界的基本構成要素。這種思想很類似於我們對物理世界的認識——宇宙雖然鬼斧神工，豐富多彩，但是在微觀上，整個世界僅僅是由少數寥寥幾種基本粒子構成的（物理細節不必深究，這裡只是打個比方）。但是奇怪的是，基本粒子就只有幾種，為何卻能構成地球、水、人、樹、風這些看似截然不同的東西呢？答案在於，基本粒子雖然不多，但是自然界確立了一套簡單而精妙的組合規則，使得基本粒子能夠以許多種不同的方式組合在一起，由於組合方式的不同（結構差異），組合規模的不同（數量差異），導致了最終宏觀表現的不同。
與現實物理世界類似，一門編程語言就確立了一個獨特的“世界”，這個世界可能豐富多彩，千奇百怪。但是就如我們現實世界一樣，繁雜的外表之下，骨子裡都是由一些“基本粒子”，按照一定的組合方式構成的。那麼究竟有哪些基本粒子，又允許進行何種組合，對編程語言所確立的世界最終的宏觀結果影響非常巨大。甚至可以說是根本性的。
有一定編程經驗的程序員，往往對類型系統不太關心。他們更感興趣的是語言的其他特性，例如並行計算能力，編程風格，類庫等等。這些特性當然非常重要，就生產環境的應用來說，語言特性甚至是處於次要地位的。類庫被許多程序員認為比語言本身更重要。然而，堅實的應用是以對語言深刻的理解為基礎的，花費一些時間對語言的本質進行研究，會對深入理解語言背後的設計考慮有很大的幫助。也能讓我們避免陷入語言的陷阱，或者陷入與別人的口水戰之中。
回到對類型系統的考慮，那麼究竟什麼是類型系統呢？
一門語言定義了一套基本類型的“集合”，這個集合就作為一個整體被稱為類型系統。這一稱謂中，涉及到兩個關鍵詞——“類型”和“系統”。
什麼是“類型”？
計算機存儲是以二進制方式進行的，並以連續的八個二進制位為一個基本單元——“字節”。從這一點來看，計算機存儲是通用的，存儲人類的文字或者存儲圖像、聲音或其他別的媒介都沒有內在的本質差異。但是奇怪的是，在編程語言概念上，卻總是會引入一系列的大相徑庭的“基本類型”。例如，int和double，一個存儲整數，一個存儲浮點數。如果我們考慮一下，就會發現其實int和double本身並沒有什麼差別，都只不過是若干個字節構成的存儲單元而已。那麼對他們進行區分意義何在？其實就“存儲”概念而言，我們用二進制方式，以字節為單位來實現信息的存儲，已經給出了信息表示的“終極答案”了。但是完成存儲，只是整個計算機系統功能的一部分。如果僅僅是把信息存儲，而不進行計算，那麼計算機就不叫計算機，改叫存儲機了。可見，問題的實質在於，我們要存儲，更要計算。
int和double都是幾個字節構成的，但是其運算規則截然不同，差異巨大。同樣的，string和int或double也不相同。我們在string上進行拼接、刪減、搜索、替換。但是在int上進行加減乘除。這些計算需求和內部實現上的差異，迫使我們的語言層次上進行明顯的區分。
上面舉的類型，都是來自C家族語言中的概念。但是我們也知道，在一些語言中，不需要我們對類型進行顯式的說明。但是不說明不代表不存在。只不過一個是程序員顯式聲明，一個是編譯器（或解釋器）自主推導；一個是把責任推給程序員，一個是把責任推給編譯器作者。類型系統總是內在的存在的。永遠沒有被去除。
什麼是“系統”？
坦白講，這是一個非常模糊的概念。我們會說操作系統、消化系統、生態系統……各種各樣的系統，然而對於系統本身是什麼，在不同的科學領域有截然不同的定義。通常我們所說的系統中，存在一些基本要素（軟件模塊、細胞、物種等等），然後存在一定的相互作用關系（函數調用、細胞連接、捕食與被捕食等等），在此基礎上實現一定的功能（完成金融計算、排解人體毒素、完成有機物的自然循環等等）。那麼我們就把這些基本元素，以及其構成方式，統稱為一個系統。
之所以說“系統”是個模糊的概念，原因在於，這一概念本身並非原子概念，一個系統，也可能再分解為一系列的子系統，例如操作系統就可以分為輸入輸出子系統，繪圖子系統等等，人體內的消化系統也能夠分解為一系列的子系統。而子系統又可在更小的級別進行分解。系統的劃分是相對的，系統的構成也是相對的，因此其本身常常是模糊的。
這麼說來，如果要追究系統一詞的內涵，會很困難。但是在我們討論的編程語言這一領域內，當提到“類型系統”時，系統其實就是指：
這兩點合起來，就成為了我們的“類型系統”。只要做到這兩點，就已經非常強大了。這其中，“基本類型集合”是一個非常小的有限集合，也就寥寥幾個元素，而“組合、運算、轉換”等規則，也是一個較小的有限集合。但是通過選擇不同的元素進行組合，這兩個有限的集合之上，卻衍生出了一個無限集合——“類型空間”。
理解這一點非常關鍵。因為這恰好符合了我們對自然界構成的認識——有限的若干種基本粒子，有限的若干種基本規則，結果卻是無限可能性的巨大世界。
這一簡單優雅而驚人的世界構成觀，貫穿了人類現實世界和計算機編程語言所定義的虛擬世界。或許語言的設計者也沒有料想到，但是最終的結果確實是有限的設計導出了無限的可能性。
所以，當認識到這一點之後。就再也不會輕視類型系統，再也不會把類型系統看得簡單，自以為十分了解了。而類型系統設計上的細微差異，最終也會導致截然不同的類型空間，導致對信息表達方式的巨大差異。那麼還有什麼理由不認真的研究這一基本要素的呢？還有什麼理由讓我們逃開這一許多程序員認為“簡單”的主題呢？
