9、Scala基础之面向对象之Trait

将trait作为接口使用

Scala中的Triat是一种特殊的概念
首先我们可以将Trait作为接口来使用,此时的Triat就与Java中的接口非常类似
在triat中可以定义抽象方法,就与抽象类中的抽象方法一样,只要不给出方法的具体实现即可
类可以使用extends关键字继承trait,注意,这里不是implement,而是extends,在scala中没有implement的概念,无论继承类还是trait,统一都是extends
类继承trait后,必须实现其中的抽象方法,实现时不需要使用override关键字
scala不支持对类进行多继承,但是支持多重继承trait,使用with关键字即可

trait HelloTrait {
  def sayHello
}
trait MakeFriendsTrait {
  def makeFriend(p:People)
}
class People(var name:String) extends HelloTrait with MakeFriendsTrait {
  override def sayHello: Unit = println("hello " + name)

  override def makeFriend(p: People): Unit = println("hello, my name is " + name + ", your name is " + p.name)
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p1 = new People("Zhao Jun")
    var p2 = new People("Feng Xiangbin")
    p1.sayHello
    p2.sayHello
    p1.makeFriend(p2)
  }
}

在Trait中定义具体方法

Scala中的Triat可以不是只定义抽象方法,还可以定义具体方法,此时trait更像是包含了通用工具方法的东西,有一个专有的名词来形容这种情况,就是说trait的功能混入了类
举例来说,trait中可以包含一些很多类都通用的功能方法,比如打印日志等等,spark中就使用了trait来定义了通用的日志打印方法

trait HelloTrait {
  def sayHello
}
trait MakeFriendsTrait {
  def makeFriend(p:People)
}
class People(var name:String) extends HelloTrait with MakeFriendsTrait with Logger {
  override def sayHello: Unit = println("hello " + name)

  override def makeFriend(p: People): Unit = {
    println("hello, my name is " + name + ", your name is " + p.name)
    log("makeFriends methdo is invoked with parameter Person[name=" + p.name + "]")
  }
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p1 = new People("Zhao Jun")
    var p2 = new People("Feng Xiangbin")
    p1.sayHello
    p2.sayHello
    p1.makeFriend(p2)
  }
}

在Trait中定义具体字段

Scala中的Triat可以定义具体field,此时继承trait的类就自动获得了trait中定义的field
但是这种获取field的方式与继承class是不同的:如果是继承class获取的field,实际是定义在父类中的;而继承trait获取的field,就直接被添加到了类中

trait Eye {
  val eyeNumber = 2
}
class Person extends Eye {
  def descripe = println("hello, i have " + eyeNumber + " eyes")
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p = new Person
    p.descripe
  }
}

在Trait中定义抽象字段

cala中的Triat可以定义抽象field,而trait中的具体方法则可以基于抽象field来编写
但是继承trait的类,则必须覆盖抽象field,提供具体的值

trait HelloTrait {
  val msg:String
  def sayHello = println(msg)
}
class Person extends HelloTrait {
  override val msg: String = "Person"
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p = new Person
    p.sayHello
  }
}

为实例混入trait

有时我们可以在创建类的对象时,指定该对象混入某个trait,这样,就只有这个对象混入该trait的方法,而类的其他对象则没有

trait Logger {
  def log(message:String) = {}
}
trait MyLogger extends Logger{
  override def log(message: String): Unit = println("log: " + message)
}
class Person extends Logger {
  def sayHello = {
    println("hello i'm a person")
    log("sayHello method is invoke")
  }
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p = new Person with MyLogger
    p.sayHello
  }
}

trait调用链

Scala中支持让类继承多个trait后,依次调用多个trait中的同一个方法,只要让多个trait的同一个方法中,在最后都执行super.方法即可
类中调用多个trait中都有的这个方法时,首先会从最右边的trait的方法开始执行,然后依次往左执行,形成一个调用链条
这种特性非常强大,其实就相当于设计模式中的责任链模式的一种具体实现依赖

trait Handler {
  def handler(date:String) = println(date)
}
trait DataValidHandler extends Handler{
  override def handler(date: String): Unit = {
    println("check data:" + date)
    super.handler(date)
  }
}
trait SignatureValidHandler extends Handler{
  override def handler(date: String): Unit = {
    println("check signature:" + date)
    super.handler(date)
  }
}
// 这点注意,执行结果不一样
class Person extends DataValidHandler with SignatureValidHandler  {
//class Person extends SignatureValidHandler with DataValidHandler  {
  def date = "2018-11-30"
  def execHandler = handler(date)
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p = new Person
    p.execHandler
  }
}

在trait中覆盖抽象方法

在trait中,是可以覆盖父trait的抽象方法的
但是覆盖时,如果使用了super.方法的代码,则无法通过编译。因为super.方法就会去掉用父trait的抽象方法,此时子trait的该方法还是会被认为是抽象的,报错信息如下
Error:(4, 47) method log in trait Logger is accessed from super. It may not be abstract unless it is overridden by a member declared abstract' andoverride'
override def log(msg: String): Unit = super.log(msg)
此时如果要通过编译,就得给子trait的方法加上abstract override修饰
类必须继承实现了抽象方法的trait,否则编译报错,报错信息如下
Error:(3, 7) class People needs to be a mixin, since method log in trait DataLogger of type (msg: String)Unit is marked abstract' andoverride', but no concrete implementation could be found in a base class
class People extends DataLogger {

trait Logger {
  def log(msg:String)
}
trait MyLogger extends Logger{
  override def log(msg: String): Unit = println("MyLogger log " + msg)
}
trait DataLogger extends Logger{
//  override def log(msg: String): Unit = super.log(msg)
   abstract override def log(msg: String): Unit = super.log(msg)
}
// class People extends DataLogger {
class People extends MyLogger {
  var data:String = "2018-11-30"
  def execLog = log(data)
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p = new People
    p.execLog
  }
}

混合使用trait的具体方法和抽象方法

在trait中,可以混合使用具体方法和抽象方法
可以让具体方法依赖于抽象方法,而抽象方法则放到继承trait的类中去实现
这种trait其实就是设计模式中的模板设计模式的体现

trait Valid {
  def getName:String
  def valid = {
    getName == "Zhao Jun"
  }
}
class People(var name:String) extends Valid {
  override def getName: String = name
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p1 = new People("Zhao Jun")
    var p2 =new People("Feng Xiangbin")
    println(p1.valid)
    println(p2.valid)
  }
}

trait的构造机制

在Scala中,trait也是有构造代码的,也就是trait中的,不包含在任何方法中的代码
而继承了trait的类的构造机制如下

  1. 父类的构造函数执行
  2. trait的构造代码执行,多个trait从左到右依次执行
  3. 构造trait时会先构造父trait,如果多个trait继承同一个父trait,则父trait只会构造一次
  4. 所有trait构造完毕之后,子类的构造函数执行
trait Logger {
  println("Logger's constructor")
}
trait DataLogger extends Logger{
   println("DataLogger's constructor")
}
trait MyLogger extends Logger{
  println("MyLogger's constructor")
}
class People {
  println("People's constructor")
}
class Student extends People with DataLogger with MyLogger {
  println("Student's constructor")
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var s = new Student
  }
}

trait field的初始化

在Scala中,trait是没有接收参数的构造函数的,这是trait与class的唯一区别,但是如果需求就是要trait能够对field进行初始化,该怎么办呢?只能使用Scala中非常特殊的一种高级特性——提前定义
第一种写法

trait SayHello {
  val msg:String
  println(msg.toString)
}
class Person extends {
  val msg:String = "init"
} with SayHello{

}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p = new Person
  }
}

第二种写法

trait SayHello {
  val msg:String
  println(msg.toString)
}
class Person{

}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var p = new{
      val msg:String = "init"
    } with Person with SayHello
  }
}

还有一种方式就是使用lazy value

trait SayHello {
  lazy val msg:String = null
  println(msg.toString)
}
class Person extends SayHello {
  override lazy val msg: String = "init"
}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p = new Person
  }
}

trait继承class

在Scala中,trait也可以继承自class,此时这个class就会成为所有继承该trait的类的父类

class MyUtils {
  def printMsg= println("MyUtils's msg")
}
trait Logger extends MyUtils{
  def log = println("logger")
}
class Person extends Logger {

}
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p = new Person
    p.printMsg
    p.log
  }
}
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