Scala的特质（Trait）介绍

Scala的特质（Trait）

基本概念

Scala 语言中，采用特质 trait（特征）来代替接口的概念，也就是说，多个类具有相同
的特质（特征）时，就可以将这个特质（特征）独立出来，采用关键字 trait 声明。
Scala中的 trait中即可以有抽象属性和方法，也可以有具体的属性和方法，一个类可
以混入（mixin）多个特质。这种感觉类似于 Java中的抽象类。
Scala 引入 trait 特征，第一可以替代 Java 的接口，第二个也是对单继承机制的一种
补充。

特质声明

基本语法

trait 特质名 {
    
     
 trait 主体 
}

特质的使用

一个类具有某种特质（特征），就意味着这个类满足了这个特质（特征）的所有要素，所以在使用时，也采用了 extends 关键字，如果有多个特质或存在父类，那么需要采用 with
关键字连接。

基本语法

没有父类：class 类名 extends 特质 1 with 特质 2 with 特质 3 … 
有父类：class 类名 extends 父类 with 特质 1 with 特质 2 with 特质 3…

说明

（1）类和特质的关系：使用继承的关系。
（2）当一个类去继承特质时，第一个连接词是 extends，后面是 with。
（3）如果一个类在同时继承特质和父类时，应当把父类写在 extends 后。

案例实操

（1）特质可以同时拥有抽象方法和具体方法
（2）一个类可以混入（mixin）多个特质
（3）所有的 Java 接口都可以当做 Scala 特质使用

package chapter06

object Test13_Trait {
    
    
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    
    
    val student: Student13 = new Student13

    student.sayHello()
    student.study()
    student.dating()
    student.play()
  }



}

//定义父类
class Person13{
    
    
  val name: String = "person"
  val age: Int = 18

  def sayHello(): Unit = {
    
    
    println("hello")
  }

  def increase():Unit ={
    
    
    println("increased")
  }
}

//定义一个特质
trait Young{
    
    

  //声明一个抽象和非抽象的属性和方法

  val age: Int
  val name : String = "young"

  //定义抽象和非抽象方法
  def play(): Unit = {
    
    
    println("I can play")
  }

  def dating(): Unit
}

class Student13 extends Person13 with Young{
    
    

  //重写冲突的属性
  override val name : String = "student"


  //实现抽象方法
  override def dating(): Unit = {
    
    
    println("Student is dating")
    println(s"student : $name")
  }

  def study(): Unit = {
    
    
    println("student is study")
  }

  //重写父类方法
  override def sayHello(): Unit = {
    
    
    println("student say hello")

  }

}

特质叠加

基本概念

由于一个类可以混入（mixin）多个 trait，且 trait 中可以有具体的属性和方法，若混入的特质中具有相同的方法（方法名，参数列表，返回值均相同），必然会出现继承冲突问题。
冲突分为以下两种：
第一种，一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且
两个 trait 之间没有任何关系，解决这类冲突问题，直接在类（Sub）中重写冲突方法。
在这里插入图片描述
第二种，一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且
两个 trait 继承自相同的 trait（TraitC），及所谓的“钻石问题”，解决这类冲突问题，Scala
采用了特质叠加的策略。

所谓的特质叠加，就是将混入的多个 trait 中的冲突方法叠加起来

案例实操

（4）动态混入：可灵活的扩展类的功能

动态混入：创建对象时混入 trait，而无需使类混入该 trait
如果混入的 trait 中有未实现的方法，则需要实现

package chapter06

object Test14_TriatMixin {
    
    
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    
    

    val student = new Student14

    student.study()
    student.increase()

    student.play()
    student.increase()

    student.dating()
    student.increase()

    println("==========================")

    //特质动态混入
    val studentWithTalent = new Student14 with Talent {
    
    

      override def singing(): Unit = {
    
    
        println("student is good at singing")
      }
    }

    studentWithTalent.play()
    studentWithTalent.dating()
    studentWithTalent.study()
    studentWithTalent.singing()


  }

}

//再定义一个特质
trait Knowledge{
    
    

  var amount : Int = 0
  def increase(): Unit
}

//再再来一个特质
trait Talent{
    
    
  def singing(): Unit

}

class Student14 extends Person13 with Young with Knowledge {
    
    

  //重写冲突的属性
  override val name : String = "student"


  //实现抽象方法
  override def dating(): Unit = {
    
    
    println("Student is dating")
    println(s"student : $name")
  }

  def study(): Unit = {
    
    
    println("student is study")
  }

  //重写父类方法
  override def sayHello(): Unit = {
    
    
    println("student say hello")

  }

  //实现特质的抽象方法
  override def increase(): Unit = {
    
    
    amount += 1

    println(s"student $name knowledge increased: $amount")

  }

}

特质叠加执行顺序

当一个类混入多个特质的时候，scala 会对所有的特质及其父特质按照一定的顺序进行
排序

案例说明

package chapter06

object Test15_TraitOverlying {
    
    
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    
    

      println(new MyBall().describe()) 


  }

}
trait Ball {
    
     
   def describe(): String = {
    
     
      "ball" 
   } 
} 
 
trait Color extends Ball {
    
     
   override def describe(): String = {
    
     
      "blue-" + super.describe() 
   } 
} 
 
trait Category extends Ball {
    
     
   override def describe(): String = {
    
     
      "foot-" + super.describe() 
   } 
} 
 
class MyBall extends Category with Color {
    
     
   override def describe(): String = {
    
     
      "my ball is a " + super.describe() 
   } 
}

而此案例中的 super.describe()调用的实际上是排好序后的下一个特质中的 describe()
方法，排序规则如下：
在这里插入图片描述

第一步∶列出混入的第一个特质(Category )的继承关系，作为临时叠加顺序

第二步∶列出混入的第二个特质(Color )的继承关系，并将该顺序叠加到临时顺序前边，已经出现的特质不再重复
在这里插入图片描述

第三步:将子类(MyBall )放在临时叠加顺序的第一个，得到最终的叠加顺序

结论：
（1）案例中的 super，不是表示其父特质对象，而是表示上述叠加顺序中的下一个特质，
即，MyClass 中的 super 指代 Color，Color 中的 super 指代 Category，Category 中的 super指代 Ball。
（2）如果想要调用某个指定的混入特质中的方法，可以增加约束：super[ ]，例如super[Category].describe()。

特质自身类型

说明

自身类型可实现依赖注入的功能。

案例实操

package chapter06

object Test16_TraitSelfType {
    
    
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    
    

    val user = new RegisterUser("alice","password123")

    user.insert

  }

}

//用户类
class User(val name: String, val password: String)

//数据库操作类
trait UserDao{
    
    
  _: User =>

  //向数据库插入数据
  def insert: Unit = {
    
    

    println(s"insert into db: ${this.name}")

  }
}

//注册用户类
class RegisterUser(name: String, password: String) extends User(name,password) with UserDao {
    
    

  println("注册了一个用户")

}

特质和抽象类的区别

优先使用特质。一个类扩展多个特质是很方便的，但却只能扩展一个抽象类。
如果你需要构造函数参数，使用抽象类。因为抽象类可以定义带参数的构造函数，而特质不行（有无参构造）。