轻松入门大数据第16章入门到进阶：如何熟练掌握Scala面向对象编程 16.1 Scala面向对象编程 16.1.11 trait的定义及使用

水深无声 2024-03-16 16:54 31阅读 0赞

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     *   *  第16章 入门到进阶：如何熟练掌握Scala面向对象编程
         *   *  16.1 Scala面向对象编程
             *   *  16.1.11 trait的定义及使用

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#### 第16章 入门到进阶：如何熟练掌握Scala面向对象编程 ####

##### 16.1 Scala面向对象编程 #####

【重要】

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> 1.  面向对象三大特性
> 2.  类和对象的关系
> 3.  类的定义和使用
> 4.  构造器
> 5.  继承
> 6.  重写
> 7.  抽象类
> 8.  trait
> 9.  case class/object
> 10. 包管理
> 11. 类型相关
> 12. 枚举
> 13. App的使用

###### 16.1.11 trait的定义及使用 ######

官网文档：[https://docs.scala-lang.org/tour/traits.html][https_docs.scala-lang.org_tour_traits.html]

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Traits are used to share interfaces and fields between classes. They are similar to Java 8’s interfaces. Classes and objects can extend traits, but traits cannot be instantiated and therefore have no parameters.

traits（特质、特征） 用于在类之间共享接口和字段。它们类似于 Java 8 的接口。类和对象可以扩展特征，但特征不能被实例化，因此没有参数。

在 Scala 中，`trait` 是一种特殊的概念，可以看作是一种接口（interface）或者是一种可混入的特征（mixin）。`trait` 提供了一种多继承的机制，允许类继承多个 `trait`，从而实现了代码的复用和组合。

下面是关于 `trait` 的一些详解：

1.  定义和使用：`trait` 可以被定义为抽象或具体的，类似于抽象类，但不同于抽象类的是，`trait` 不能直接被实例化。它可以包含抽象方法、具体方法和字段的声明。类可以通过 `extends` 关键字继承一个或多个 `trait`，并实现其中的抽象方法。一个类可以同时继承多个 `trait`。
2.  多继承和组合：`trait` 提供了多继承的能力，一个类可以继承多个 `trait`，从而获得多个 `trait` 中定义的方法和字段。这种方式可以实现代码的复用和组合，使得类具备多个不同特征和行为。
3.  默认实现：`trait` 可以包含具体方法的实现，这些方法可以直接被继承 `trait` 的类使用。继承 `trait` 的类可以选择重写这些方法，或者直接使用默认实现。
4.  特质构造顺序：当一个类继承多个 `trait` 时，特质的构造顺序是从左到右的。在构造类的实例时，先调用继承的第一个 `trait` 的构造方法，然后依次调用其他 `trait` 的构造方法，最后调用类自身的构造方法。
5.  特质的线性化：当一个类继承多个 `trait` 时，编译器会对特质的线性化进行处理。线性化指的是将多个特质的方法组合成一个线性的调用顺序，这样可以保证在方法调用时不会出现冲突。
6.  特质的限制：由于 `trait` 是一种多继承机制，它并不适用于所有情况。当多个 `trait` 之间存在方法名冲突或者状态共享的问题时，需要谨慎设计和使用。

使用示例：

trait Printable {
        
      def print(): Unit
    }
    
    trait Showable {
        
      def show(): Unit
    }
    
    class MyClass extends Printable with Showable {
        
      override def print(): Unit = println("Printing...")
      override def show(): Unit = println("Showing...")
    }
    
    val obj = new MyClass()
    obj.print()  // 输出: Printing...
    obj.show()   // 输出: Showing...

在上面的示例中，我们定义了两个 `trait`：`Printable` 和 `Showable`，分别定义了 `print()` 和 `show()` 方法。然后，我们创建了一个 `MyClass` 类，继承了这两个 `trait`，并实现了对应的方法。通过创建 `MyClass` 的实例，我们可以调用 `print()` 和 `show()` 方法来展示 `trait` 的使用。

【使用trait 的注意事项】

在使用Scala中的trait时，有几个注意事项需要考虑：

1.  多继承冲突：Scala中的trait支持多继承，但在多个trait具有相同的方法或属性时可能会产生冲突。这种冲突称为"多继承钻石问题"。为了解决冲突，你可以使用"super"关键字明确指定调用哪个trait的方法。
2.  构造顺序：如果trait定义了构造函数，它将在混入类的主构造函数之前被调用。这可能会导致一些意外的行为，特别是当trait依赖于混入类的构造函数参数时。要避免这种问题，你可以使用提前定义（early definition）来确保trait能够正确访问构造函数参数。
3.  特质和抽象类：Scala中的trait和抽象类类似，但它们之间有一些区别。一个类可以继承多个trait，但只能继承一个抽象类。另外，trait不能带有构造参数，而抽象类可以。选择使用trait还是抽象类取决于你的具体需求。
4.  特质的线性化：当一个类混入多个trait时，它们的顺序很重要。Scala使用线性化（linearization）来决定方法调用的顺序。线性化是通过"类的线性化算法"（linearization algorithm）来计算的，它基于C3线性化算法。了解线性化算法可以帮助你理解trait之间的方法调用顺序。
5.  动态混入：Scala允许在对象创建时动态混入trait。这种方式可以在不改变类继承关系的情况下给对象添加新的行为。但需要注意的是，动态混入trait的方法只对当前对象实例可见，对于其他实例不可见。

[8157d58d8bba45ef95792aefff905f37.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/3d422114832a420aa42ba1db1d7eab15.png
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[https_docs.scala-lang.org_tour_traits.html]: https://docs.scala-lang.org/tour/traits.html
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