快学SCALA(10)--特质

Posted 2020-09-07 paulingzhou

当做接口使用的特质：

trait Logger {
  def log(msg:String) //抽象方法
}


class ConsoleLogger extends Logger with Cloneable with Serializable{
 def log(msg: String): Unit = {println(msg)}
}

　　注：1. 在重写特质的抽象方法时不需要给出override关键字；

　　　　2. 如果需要的特质不止一个，可以使用with关键字来添加额外的特质

带有具体实现的特质：

trait Logger {
  def log(msg:String) //抽象方法
}


trait ConsoleLogger{
  def log(msg: String): Unit = {println(msg)}
}


class SavingAccounts extends Logger with ConsoleLogger{
  var balance = 0: Double

  def withdraw(amount: Double): Unit = {
    if(amount > balance) log("Insufficient funds")
    else balance -= amount
  }
}

　　在这个例子中，SavingsAccount从ConsoleLogger特质得到了一个具体的log方法实现。用JAVA接口的话，这是不可能的。我们说ConsoleLogger的功能被“混入”了SavingsAccount类。

　　注：但是让特质拥有具体行为存在一个弊端。当特质改变时，所有混入了该特质的类都必须重新编译。

带有特质的对象

可以在构建单个对象时添加特质，表示在构造对象的时候“混入”了更好的类，在这个时候优先执行构建对象时添加的特质内的方法。

叠加在一起的特质

可以为类或对象添加多个相互调用的特质，从最后一个开始。

trait Logger {
  def log(msg:String) { }
}

trait ConsoleLogger extends Logger{
  override def log(msg: String): Unit = {println(msg)}
}

class SavingAccounts extends Logger with ConsoleLogger{

  var balance = 0: Double


  def withdraw(amount: Double): Unit = {
    if(amount > balance) log("Insufficient funds")
    else balance -= amount
  }
}

trait TimestampLogger extends Logger{
  override def log(msg: String): Unit = {
    super.log(new java.util.Date() + " " + msg)
  }
}

trait ShortLogger extends Logger{
  val maxLength = 15

  override def log(msg: String): Unit = {
    super.log(if(msg.length <= maxLength)msg else msg.substring(0, maxLength-3) + "...")
  }
}

object TestTrait {

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val acct1 = new SavingAccounts with ConsoleLogger with TimestampLogger with ShortLogger
    val acct2 = new SavingAccounts with ConsoleLogger with ShortLogger with TimestampLogger

    acct1.withdraw(1.0)
    acct2.withdraw(1.0)
  }


}

　　执行TestTrait对象的main方法结果如下：

acct1首先执行ShortLogger的log方法，然后用super.log调用TimestampLogger

acct2正好相反

如果需要控制具体是哪一个特质的方法被调用，则可以在方括号中给出名称：super[ConsoleLogger].log(...)。这里给出的类型必须是直接超类型；你无法使用继承层级中更远的特质或类。

当做富接口使用的特质

trait Logger {
  def log(msg:String)
  def info(msg: String) {log("INFO: " + msg)}
  def warn(msg: String) {log("WARN: " + msg)}
  def severe(msg: String) {log("SEVERE: " + msg)}
}

class SavingAccounts extends Logger{

  var balance = 0: Double


  def withdraw(amount: Double): Unit = {
    if(amount > balance) severe("Insufficient funds")
    else balance -= amount
  }

  override def log(msg: String): Unit = {println(msg)}
}

　　

特质中的具体字段

特质中的字段可以是具体的，也可以是抽象的。如果给出了初始值，那么字段就是具体的。

来自特质的字段被加入子类字段。

特质中的抽象字段

特质中未被初始化的字段在具体的子类中必须被重写

特质构造顺序

构造器将按照如下的顺序执行：

1. 首先调用超类的构造器
2. 特质构造器在超类构造器之后、类构造器之前执行
3. 特质由左到右被构造
4. 每个特质当中，父特质优先被构造
5. 如果多个特质共有一个父特质，而那个父特质已经被构造，则不会被再次构造
6. 所有特质构造完毕，子类被构造

举例来说，考虑如下一个类：

class SavingsAccount extends Account with FileLogger with ShortLogger

　　构造器将按照如下的顺序构造

1. Account（超类）
2. Logger（第一个特质的父特质）
3. FileLogger（第一个特质）
4. ShortLogger（第二个特质，注意此时它的父特质Logger已经被构造）
5. SavingsAccount（类）

初始化特质中的字段

特质不能有构造器参数，这是特质与类的唯一技术差别

在特质中放置一个抽象字段，在子类的构造函数中对这个抽象字段进行初始化是不可行的：

trait FileLogger extends Logger{

  val filename: String
  val out = new PrintStream(filename)

  override def log(msg: String): Unit = {out.println(msg); out.flush()}
}

object TestTrait {

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val acct = new SavingAccounts with FileLogger {
      override val filename: String = "myapp.log"
    }
  }

}

　　在这种情况下，由于FileLogger优先于子类被构造（子类就是一个扩展自SavingAccounts，混入FileLogger的匿名类），故在对FileLogger的out字段初始化的时候会抛出空指针异常。

有两种解决方法：

1. 提前定义：能够解决问题，但不是很漂亮

class SavingsAccount extends {
　　val filename = "savings.log"
} with Account with FileLogger {
...
}　　

　　在FileLogger被构造的时候，filename已经是初始化过的了

2. 懒值

trait FileLogger extends Logger{
  val filename: String
  lazy val out = new PrintStream(filename)
  override def log(msg: String): Unit = {out.println(msg); out.flush()}
}

　　如此一来，out字段将在初次被使用时才会初始化。而在那个时候，filename字段应该已经被设好值了。不过，由于懒值在每次使用前都会检查是否已经初始化，它们用起来并不是那么高效。