Scala入门系列（八）：面向对象之trait

基础知识

1 将trait作为接口使用

此时Trait就与Java中的接口非常类似，不过注意，在Scala中无论继承还是trait，统一都是extends关键字。

Scala跟Java 8前一样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(name: String) }  trait MakeFriends{   def makeFriends(p: Person) }  class Person(val name: String) extends HelloTrait with MakeFriends {   def sayHello(name: String) = println("Hello, " + name)   def makeFriends(p: Person) = println("hello " + p.name + ", I'm " + name) }  defined trait HelloTrait defined trait MakeFriends defined class Person  scala> val p = new Person("spark") p: Person = Person@2f29e630  scala> val p2 = new Person("jack") p2: Person = Person@52f118aa  scala> p.sayHello("jack") Hello, jack  scala> p.makeFriends(p2) hello jack, I'm spark

 

2 在trait中定义具体方法

Trait不仅可以定以抽象方法，还可以定以具体方法，此时Trait更像是包含了通过工具方法的东西。

有一个专有名词来形容这种情况，叫做Trait功能混入了类

举例：trait中可以包含一些很多类都通用的方法，比如说打印日志等，Spark中就是用了trait来定义了通用的日志打印方法。

trait Logger {   def log(msg: String) = println("log: " + msg) }  class Person(val name: String) extends Logger {   def sayHello { println("Hello, I'm " + name); log("sayHello is invoked") } }  defined trait Logger defined class Person  scala> val p = new Person("leo") p: Person = Person@3b0c38f2  scala> p.sayHello Hello, I'm leo log: sayHello is invoked

 

3 在trait中定义具体字段

Trait可以定以具体field， 但是这种继承trait field的方式与继承class是原理不同的：如果是继承class获取的field，实际是定以在父类中的；而继承trait获取的field，就直接被添加到了继承类中。
 

4 在trait中定义抽象字段

Trait中可以定以抽象field， 而trait中的具体方法可以使用抽象field，但是继承trait的类必须要覆盖抽象field，提供具体的值，否则程序会运行出错。

// trait中的具体方法可以使用抽象field trait SayHello{   val msg: String   def sayHello(name: String) = println(msg + "," + name) } // 继承trait中必须覆盖抽象field class Person(val name: String) extends SayHello{   val msg: String = "hello"   def makeFriends(p: Person){     sayHello(p.name)     println("I'm" + name + ", want to make friends with you")   } }  defined trait SayHello defined class Person // 测试 scala> val p1 = new Person("leo") p1: Person = Person@67372d20  scala> val p2 = new Person("Sparks") p2: Person = Person@4f1f2f84  scala> p1.makeFriends(p2) hello,Sparks I'mleo, want to make friends with you

 

Trait进阶

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 Logged {   def log(msg: String) {} }  trait MyLogger extends Logged {   override def log(msg: String) {println("log: " + msg)} }  class Person (val name: String) extends Logged {   def sayHello { println("Hi, I'm "+ name); log("sayHello is invokend!")} }  defined trait Logged defined trait MyLogger defined class Person  scala> val p1 = new Person("leo") p1: Person = Person@36f80ceb  scala> p1.sayHello Hi, I'm leo // 混入trait，覆盖log方法！ scala> val p2 = new Person("jack") with MyLogger p2: Person with MyLogger = $anon$1@30a6984c  scala> p2.sayHello Hi, I'm jack log: sayHello is invokend!

 

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（Java中做不到），只要让多个trait的同一个方法中，在最后都执行super.method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方法开始执行，然后依次往左，最终形成一个调用链

这种特性非常强大，其实就相当于设计模式中责任链模式的一种具体实现。

trait Handler{   def handle(data: String) {} }  trait DataValidHandler extends Handler {   override def handle(data: String){     println("check data:" + data)     // 最后都执行super.method     super.handle(data)   } }  trait SignatureValidHandler extends Handler {   override def handle(data: String){     println("check signature: " + data)     // 最后都执行super.method     super.handle(data)   } }  class Person(val name: String) extends SignatureValidHandler with DataValidHandler {   def sayHello = {println("hello, " + name); handle(name)} }  defined trait Handler defined trait DataValidHandler defined trait SignatureValidHandler defined class Person  scala> val p = new Person("Sparks") p: Person = Person@4b37d1a4 // 从右往左执行方法 scala> p.sayHello hello, Sparks check data:Sparks check signature: Sparks

 

混合使用trait的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trati的类中去实现

这种trait其实就是设计模式中模板设计模式的体现

trait Valid{   // 将getName交给继承类实现，这里直接在具体方法中使用抽象方法   def getName: String   def valid: Boolean = {     getName == "Sparks"   } }  class Person(val name: String) extends Valid {   println(valid)   def getName = name }  defined trait Valid defined class Person // 测试 scala> val p = new Person("Sparks") true p: Person = Person@351fadfa

 

trait的构造机制

在Scala中，trait也是有构造代码的，也就是trait中除了method中的所有代码
而继承了trait的类的构造顺序如下：

父类的构造函数
trait的构造代码，多个trait从左到右依次执行
构造trait时先构造父trait，如果多个trait继承同一个父trait，则父trait只会构造一次
所有trait构造完毕后，自身构造函数执行

class Person{ println("Person's constructor!")} trait Logger { println("Logger's constuctor!")} trait MyLogger extends Logger { println("MyLogger's constructor!")} trait TimeLogger extends Logger { println("TimeLogger constructor")} class Student extends Person with MyLogger with TimeLogger {   println("Student's constructor") }  defined class Person defined trait Logger defined trait MyLogger defined trait TimeLogger defined class Student // 测试构造顺序 scala> val s = new Student Person's constructor! Logger's constuctor! MyLogger's constructor! TimeLogger constructor Student's constructor s: Student = Student@467421cc

 

trait field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，那该怎么办呢？

这时候就需要使用Scala中非常特殊的一种高级特性——提前定义

出错示例：

trait SayHello {   val msg: String   println(msg.toString) }  class Person extends SayHello{   val msg: String = "init" }  defined trait SayHello defined class Person // 因为要首先初始化trait，但是println中使用了抽象field，所以报错 scala> val p = new Person java.lang.NullPointerException

 
使用提前定义特性初始化trait field

trait SayHello {   val msg: String   println(msg.toString) } class Person  defined trait SayHello defined class Person // 提前定义 scala> val p = new {      |   val msg: String = "init"      | }with Person with SayHello init p: Person with SayHello = $anon$1@445c693 // 提前定义另一种写法 scala> class Person extends {      |   val msg: String = "init"      | } with SayHello{} defined class Person  scala> val p = new Person init p: Person = Person@121c1a08

 
使用lazy + override初始化trait field

scala> trait SayHello {      |   lazy val msg: String = null      |   println(msg.toString)      | } defined trait SayHello // 覆盖lazy值 scala> class Person extends SayHello {      |   override lazy val msg: String = "init"      | } defined class Person  scala> val p = new Person init p: Person = Person@753c7411

 

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 MyUtil {   def printMessage(msg: String) = println(msg) }  trait Logger extends MyUtil{   def log(msg: String) = printMessage("log: " + msg) }  class Person(val name:String) extends Logger{   def sayHello{     log("Hi, I'm" + name)     printMessage("hi,I'm " + name)   } }  defined class MyUtil defined trait Logger defined class Person  scala> val p = new Person("sparks") p: Person = Person@5bc44d78 // 既可以调用Logger中的方法也可以调用MyUtil中的方法 scala> p.sayHello log: Hi, I'msparks hi,I'm sparks