Scala中的抽象类与特征

淡淡的烟草味﹌ 2022-06-01 10:39 232阅读 0赞

# Scala中的抽象类与特征 #

## 抽象类 ##

Scala的抽象类跟Java的一样，不能被实例化。其中一些特性也与Java的抽象类非常类似。

1.  定义抽象类需要使用abstract
2.  在抽象类中，变量不使用就无需初始化，可以等到子类继承时再进行初始化。
3.  在抽象类中，抽象方法无需使用（也不能）用abstract进行修饰。  
    
    
     *  一个方法只要是没有它的实现（没有等号或没有方法体），它就是抽象的，在子类中覆写或者覆写接口中的非抽象方法（方法有具体实现）要使用override关键字。

object AbstractScala {   
        def main(args: Array[String]): Unit = {  
            val cat = new Cat("小小")  
            cat.cry  
        }  
    }  
    
    abstract class Animal(name:String){   
        var kind:String //抽象field 
        def cry //抽象方法 
    }  
    
    class Cat(name:String) extends Animal(name){   
        override var kind: String = "猫"  
        override def cry: Unit = println(kind + "["+name+"]" + "：喵！！")  
    }

### 抽象类型 ###

Scala 中的类型成员也可以是抽象的。  
比如，在Trait中，你可以让类型成员保持抽象。

trait Foo { 
        type T;
        val x: T;
        def getX: T = x
    }
    
    println((new Foo{
       type T = Int; val x = 123}).getX)
    println((new Foo{
       type T = String;val x = "hello phoebe"}).getX)
    
    /* 123 hello phoebe */

## trait（特征） ##

trait的字面意思是特质或者特征。它的意义和java，c\#中接口很类似，但java中（implement）接口方法是不能有具体的实现，同时接口也不能继承类，而scala的trait是能有具体实现也能被继承的类。

1.  继承这个trait就必须实现其中的抽象方法
2.  继承trait的类自动获得了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
3.  可以在创建对象的时候继承特质，但是继承的特质需要和类继承的公共的祖先
4.  同时继承多个trait的时候：  
    
    
     *  父类的构造函数执行
     *  多个trait从左到右依次执行
     *  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
     *  所有trait构造完毕之后，子类的构造函数执行

import java.util.Date
    
    trait Logger { 
        val time: Long = new Date().getTime
        val method: String //抽象字段 类在继承此trait时必须覆盖抽象time字段，提供具体的值
        def info(msg: String)
    
        def error(msg: String): Unit = {}
    
        def warning(msg: String): Unit = {}
    }
    
    trait ImpError extends Logger { 
        override def error(msg: String) = println(time + "->>>" + method + "->>>" + msg)
    }
    
    trait ImWarning extends Logger { 
        override def warning(msg: String) = println(time + "->>>" + method + "->>>" + msg)
    }
    
    class ConCreateLogger(m: String) extends Logger with Cloneable with ImWarning { 
        val method: String = m //实现父类的抽象field
        def info(msg: String): Unit = println(time + "->>>" + method + "->>>" + msg)
    }
    
    object TraitScala { 
        def main(args: Array[String]): Unit = {
            val log = new ConCreateLogger("hello")
            log.info("1")
            log.error("2")
            log.warning("3")
    
            val log2 = new ConCreateLogger("say") with ImpError
            log2.info("4")
            log2.error("5")
            log2.warning("6")
        }
    }
    /* 1516984736844->>>hello->>>1 1516984736844->>>hello->>>3 1516984737232->>>say->>>4 1516984737232->>>say->>>5 1516984737232->>>say->>>6 */

### 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。  
此时如果要通过编译，就得给子trait的方法加上abstract override修饰。

/** * 下面这个例子基于trait的AOP(Aspect-oriented programming)代码实战 * 也就是基于trait 调用链方式 */
    trait DoAction { 
        def action
    }
    
    
    trait AopBefore extends DoAction { 
        abstract override def action = {
            println("调用前执行-----------")
            super.action
            println("调用后执行-------------")
        }
    }
    
    class Work extends DoAction { 
        override def action: Unit = println("Work!")
    }
    
    object TraitScala { 
        def main(args: Array[String]): Unit = {
    
            //其实就是使用了trait调用链的特性 
            val w = new Work with AopBefore
            w.action
        }
    }
    
    /* 调用前执行----------- Work! 调用后执行------------- */

## 类中的apply() ##

在 Scala 的类中，apply() 可以看作是一个语法糖，它分为两种方式：object和class中的用法。

### 常见的 apply() 用法 ###

借用一个经典的例子。

class Foo{ }
    
    object FooMaker { 
        def apply() = new Foo
    }
    
    object Demo { 
        def main(args: Array[String]): Unit = {
            val newFoo = FooMaker() 
            // 在调用 FooMaker() 时，触发了apply()，所以生成了一个新的Foo对象。
        }
    }

class Bar { 
        def apply(): Unit = println("this is bar")
    }
    
    object Demo { 
        def main(args: Array[String]): Unit = {
            val bar = new Bar
            println(bar())
            bar()
            // 在调用bar()时，触发了apply()，打印了this is bar
        }
    }
    
    /* this is bar () this is bar */

object类是单例，不能进行new的实例化。在调用类名()时，便会触发调用该object中的apply()。如果object类中没有apply()，这样调用会报错。

scala> object FooMarker2 { 
         |   def apply2() = new Foo
         | }
    defined object FooMarker2
    
    scala> val newFoo2 = FooMarker2()
    <console>:13: error: FooMarker2.type does not take parameters
           val newFoo2 = FooMarker2()

在类中，创建`val bar = new Bar`之后，调用`bar()`便会触发该类的`apply()`。同样，class中没有定义`apply()`，这样调用也是会报错的。

scala> class Bar2 { 
         |   def apply2() = println("this is bar2")
         | }
    defined class Bar2
    
    scala> val bar2 = new Bar2
    bar2: Bar2 = Bar2@7f416310
    
    scala> bar2()
    <console>:14: error: Bar2 does not take parameters
           bar2()
               ^

### 伴生类和伴生对象中的apply() ###

class ApplyTest { 
    
      def apply() = println("This is called by class!")
    
      def haveATry: Unit = {
        println("have a try on apply")
      }
    }
    
    object ApplyTest { 
    
      def apply() = {
        println("This is called by companion object")
        new ApplyTest
      }
    }
    
    object ApplyOperation { 
      def main(args: Array[String]) {
    
        val a1 = ApplyTest()   //object 的 apply() 使用
    
        a1.haveATry
        a1() // class 中 apply()使用
    
        println("------------------")
    
        val a2 = new ApplyTest
        a2.haveATry
        a2() // class 中 apply()使用
      }
    }
    
    /* This is called by companion object have a try on apply This is called by class! ------------------ have a try on apply This is called by class! */

最后，除了在类中可以使用apply()，在function中也可以使用apply()，因为在 Scala 中函数即对象，后面的笔记会进行总结。

## 类中的update() ##

`update()`也可以看作是 Scala 的语法糖。  
使用`update()`时，等号右边的值会作为update方法的最后一个参数。

class User(var name:String,var password:String) {
        def update(name:String,password:String): Unit = {
            println(s"changing use of $name and $password")
            this.name = name
            this.password = password
        }
    }
    
    object Demo {
        def main(args: Array[String]): Unit = {
            val phoebe = new User("phoebe","123456")
            println(phoebe.password)
            phoebe.update("phoebe","abcdefg")
            println(phoebe.password)
            phoebe("phoebe") = "123456"
            println(phoebe.password)
        }
    }
    
    /* 123456 changing use of phoebe and abcdefg abcdefg changing use of phoebe and 123456 123456 */

在这里，phoebe.update(“phoebe”,”abcdefg”) 和 phoebe(“phoebe”) = “abcdefg” 这两句话是等价的。前一种方法比较中规中矩，后一种方法更加简洁。

## 参考资料 ##

1.  [scala入门教程：scala中的trait][scala_scala_trait]
2.  [Scala之trait][Scala_trait]
3.  [scala学习笔记(八):抽象类、trait特性][scala_trait]

[scala_scala_trait]: http://outofmemory.cn/scala/scala-trait-introduce-and-example
[Scala_trait]: http://blog.csdn.net/echo_ale/article/details/72205756
[scala_trait]: http://gbjian001.iteye.com/blog/2346692