Scala第八章节(使用trait独立完成适配器, 模板方法, 职责链设计模式、了解trait继承class的写法)

Scala第八章节

章节目标

1. 能够使用trait独立完成适配器, 模板方法, 职责链设计模式
2. 能够独立叙述trait的构造机制
3. 能够了解trait继承class的写法
4. 能够独立完成程序员案例

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1. 特质入门

1.1 概述

有些时候, 我们会遇到一些特定的需求, 即: 在不影响当前继承体系的情况下, 对某些类(或者某些对象)的功能进行加强, 例如: 有猴子类和大象类, 它们都有姓名, 年龄, 以及吃的功能, 但是部分的猴子经过马戏团的训练后, 学会了骑独轮车. 那骑独轮车这个功能就不能定义到父类(动物类)或者猴子类中, 而是应该定义到特质中. 而Scala中的特质, 要用关键字trait修饰.

1.2 特点

• 特质可以提高代码的复用性.

• 特质可以提高代码的扩展性和可维护性.

• 类与特质之间是继承关系, 只不过类与类之间只支持单继承, 但是类与特质之间, 既可以单继承, 也可以多继承.

• Scala的特质中可以有普通字段, 抽象字段, 普通方法, 抽象方法.

  注意:

  1. 如果特质中只有抽象内容, 这样的特质叫: 瘦接口.
  2. 如果特质中既有抽象内容, 又有具体内容, 这样的特质叫: 富接口.

1.3 语法

定义特质

trait 特质名称 {
   
    // 普通字段
    // 抽象字段
    
    // 普通方法
    // 抽象方法
}

继承特质

class 类 extends 特质1 with 特质2 {
   
    // 重写抽象字段
    // 重写抽象方法
}

注意

• scala中不管是类还是特质, 继承关系用的都是extends关键字
• 如果要继承多个特质(trait)，则特质名之间使用with关键字隔开

1.4 示例: 类继承单个特质

需求

1. 创建一个Logger特质，添加log(msg:String)方法
2. 创建一个ConsoleLogger类，继承Logger特质，实现log方法，打印消息
3. 添加main方法，创建ConsoleLogger对象，调用log方法.

参考代码

//案例: Trait入门之类继承单个特质
object ClassDemo01 {
   
  //1. 定义一个特质.
  trait Logger {
   
    def log(msg:String)   //抽象方法
  }

  //2. 定义一个类, 继承特质.
  class ConsoleLogger extends Logger {
   
    override def log(msg: String): Unit = println(msg)
  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
   
    //3. 调用类中的方法
    val cl = new ConsoleLogger
    cl.log("trait入门: 类继承单个特质")
  }
}

1.5 示例: 类继承多个trait

需求

1. 创建一个MessageSender特质，添加send(msg:String)方法
2. 创建一个MessageReceiver特质，添加receive()方法
3. 创建一个MessageWorker类, 继承这两个特质, 重写上述的两个方法
4. 在main中测试，分别调用send方法、receive方法

参考代码

//案例: 类继承多个trait
object ClassDemo02 {
   
  //1. 定义一个特质: MessageSender, 表示发送信息.
  trait MessageSender {
   
    def send(msg:String)
  }
  //2. 定义一个特质: MessageReceiver, 表示接收信息.
  trait MessageReceiver {
   
    def receive()
  }
  //3. 定义一个类MessageWorker, 继承两个特质.
  class MessageWorker extends MessageSender with MessageReceiver {
   
    override def send(msg: String): Unit = println("发送消息: " + msg)

    override def receive(): Unit = println("消息已收到, 我很好, 谢谢!...")
  }

  //main方法, 作为程序的主入口
  def main(args: Array[String]): Unit = {
   
    //4. 调用类中的方法
    val mw = new MessageWorker
    mw.send("Hello, 你好啊!")
    mw.receive()
  }
}

1.6 示例: object继承trait

需求

1. 创建一个Logger特质，添加log(msg:String)方法
2. 创建一个Warning特质, 添加warn(msg:String)方法
3. 创建一个单例对象ConsoleLogger，继承Logger和Warning特质, 重写特质中的抽象方法
4. 编写main方法，调用单例对象ConsoleLogger的log和warn方法

参考代码

//案例: 演示object单例对象继承特质
object ClassDemo03 {
   
  //1. 定义一个特质Logger, 添加log(msg:String)方法.
  trait Logger{
   
    def log(msg:String)
  }

  //2. 定义一个特质Warning, 添加warn(msg:String)方法.
  trait Warning{
   
    def warn(msg:String)
  }

  //3. 定义单例对象ConsoleLogger, 继承上述两个特质, 并重写两个方法.
  object ConsoleLogger extends Logger with Warning{
   
    override def log(msg: String): Unit = println("控制台日志信息: "  + msg)

    override def warn(msg: String): Unit = println("控制台警告信息: " + msg)
  }

  //main方法, 作为程序的入口
  def main(args: Array[String]): Unit = {
   
    //4. 调用ConsoleLogger单例对象中的两个方法.
    ConsoleLogger.log("我是一条普通日志信息!")
    ConsoleLogger.warn("我是一条警告日志信息!")
  }
}

1.7 示例: 演示trait中的成员

需求

1. 定义一个特质Hero, 添加具体字段name(姓名), 抽象字段arms(武器), 具体方法eat(), 抽象方法toWar()
2. 定义一个类Generals, 继承Hero特质, 重写其中所有的抽象成员.
3. 在main方法中, 创建Generals类的对象, 调用其中的成员.

参考代码

//案例: 演示特质中的成员
object ClassDemo04 {
   
  //1. 定义一个特质Hero
  trait Hero{
   
    var name = ""     //具体字段
    var arms:String   //抽象字段

    //具体方法