Scala基础（二）——面向对象（下）

一、面向对象之Trait

1、trait基础知识

1）将trait作为接口使用

• Scala中的Triat是一种特殊的概念
• 首先我们可以将Trait作为接口来使用，此时的Triat就与Java中的接口非常类似
• 在triat中可以定义抽象方法，就与抽象类中的抽象方法一样，只要不给出方法的具体实现即可
• 类可以使用extends关键字继承trait，注意，这里不是implement，而是extends，在scala中没有implement的概念，无论继承类还是trait，统一都是extends
• 类继承trait后，必须实现其中的抽象方法，实现时不需要使用override关键字
• scala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

package com.doit.scala.class13

trait HelloTrait_13_2 {
  def sayHello(name: String)
}

trait MakeFriendsTrait_13_2 {
  def makeFriends(p: Person_13_2)
}

class Person_13_2(val name: String) extends HelloTrait_13_2 with MakeFriendsTrait_13_2 {
  def sayHello(name: String) = println("Hello," + name)
  def makeFriends(p: Person_13_2) = println("Hello,my name is " + name + ",your name is " + p.name)
}



package com.doit.scala.class13

object TestClass13 extends {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //new接口，类似匿名内部类，但是不能直接new HelloTrait_13_1_1
    val p = new HelloTrait_13_2 {
      override def sayHello(name: String): Unit = {
      }
    }
    val pw = new Person_13_2("wang")
    val ps = new Person_13_2("shen")
    pw.sayHello("liu")
    pw.makeFriends(ps)
  }
}

2）在Trait中定义具体方法

• Scala中的Triat可以不是只定义抽象方法，还可以定义具体方法，此时trait更像是包含了通用工具方法的东西
• 有一个专有的名词来形容这种情况，就是说trait的功能混入了类
• 举例来说，trait中可以包含一些很多类都通用的功能方法，比如打印日志等等，spark中就使用了trait来定义了通用的日志打印方法

trait Logger_13_3 {
  def log(message: String) = println(message)
}

class Person_13_3(val name: String) extends Logger_13_3 {
  def makeFriends(p: Person_13_3): Unit = {
    println("Hi,I'm " + name + ",I'm glad to make friends with you," + p.name)
    //log调用继承接口的方法
    log("makeFriends method is invoked with parameter Person[name = " + p.name + "]")
  }
}


object TestClass13 extends {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p = new Person_13_3("wang")
    val p1 = new Person_13_3("liu")
    p.makeFriends(p1)
  }
}

3）在Trait中定义具体字段

• Scala中的Triat可以定义具体field，此时继承trait的类就自动获得了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

trait Person_13_4 {
  val eyeNum: Int = 2
}

class Studend_13_4(val name: String) extends Person_13_4{
  def sayHello = println("Hi,I'm " + name + ",I have " + eyeNum + " eyes.")
}


object TestClass13 extends {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val s = new Studend_13_4("wang")
    s.sayHello
  }
}

3）在Trait中定义抽象字段

• Scala中的Triat可以定义抽象field，而trait中的具体方法则可以基于抽象field来编写
• 但是继承trait的类，则必须覆盖抽象field，提供具体的值

trait SayHello_13_5 {
  val msg:String
  def sayHello(name: String) = println(msg + "," + name)
}

class Person_13_5(val name: String) extends SayHello_13_5{
  override val msg: String = "hello"
  def makeFriends(p:Person_13_5): Unit ={
    sayHello(p.name)
    println("I'm " + name + ",I want to make friends with you!")
  }
}


object TestClass13 extends {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p1 = new Person_13_5("wang")
    p1.sayHello(p1.name)
    val p2 = new Person_13_5("liu")
    p2.sayHello(p2.name)
  }
}

2、trait高级知识

1）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_13_6 {
  def log(msg: String): Unit = {}
}

trait MyLogger_13_6 extends Logged_13_6{
  override def log(msg: String){println("log:" + msg)}
}

class Person_12_6 (val name: String) extends Logged_13_6 {
  def sayHello {println("Hi,I'm " + name);log("sayHello is invoked")}
}


object TestClass13 extends {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p1 = new Person_13_6("leo")
    p1.sayHello
    val p2 = new Person_13_6("jack") with MyLogger_13_6
    p2.sayHello
  }
}

2）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，只要让多个trait的同一个方法中，在最后都执行super.方法即可
• 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的方法开始执行，然后依次往左执行，形成一个调用链条
• 这种特性非常强大，其实就相当于设计模式中的责任链模式的一种具体实现依赖

trait Handler_13_7 {
  //这不是抽象方法，去掉{}才是抽象方法
  def handle(data: String){}
}

trait DataValidHander_13_7 extends Handler_13_7 {
  override def handle(data: String): Unit = {
    println("check data:" + data)
    super.handle(data)
  }
}

trait SignatureValidHander_13_7 extends Handler_13_7 {
  override def handle(data: String): Unit = {
    println("check signature:" + data)
    super.handle(data)
  }
}

class Person_13_7(val name: String) extends SignatureValidHander_13_7 with DataValidHander_13_7 {
  def sayHello = {println("Hello," + name); handle(name)}
}


object TestClass13 extends {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p = new Person_13_7("wang")
    p.sayHello
  }
}

3）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

trait Logger_13_8 {
  def log(msg: String)
}

trait MyLogger_13_8 extends Logger_13_8 {
  abstract override def log(msg: String): Unit = {super.log(msg)}
}

object TestClass13 extends {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //下边的代码是不能运行的,由于是运行MyLogger_13_7_2的log方法，再调用Logger_13_7_1的log本身就是抽象方法
    //没有具体的实现，所以在这里没有具体的输出，只是编译过程通过。
    val p = new MyLogger_13_8 {
      override def log(msg: String): Unit = {
        println(msg + "fei jin a")
      }
    }
    p.log("hen")
  }
}

4）混合使用trait的具体方法和抽象方法

• 在trait中，可以混合使用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trait的类中去实现
• 这种trait其实就是设计模式中的模板设计模式的体现

trait Valid {
  def getName: String
  def valid: Boolean = {
    getName == "leo"    
  }
}
class Person(val name: String) extends Valid {
  println(valid)
  def getName = name
}

5）trait的构造机制

• 在Scala中，trait也是有构造代码的，也就是trait中的，不包含在任何方法中的代码
• 而继承了trait的类的构造机制如下：
  ① 父类的构造函数执行；
  ② trait的构造代码执行，多个trait从左到右依次执行；
  ③ 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；
  ④ 所有trait构造完毕之后，子类的构造函数执行

class Person { println("Person's constructor!") }
trait Logger { println("Logger's constructor!") }
trait MyLogger extends Logger { println("MyLogger's constructor!") }
trait TimeLogger extends Logger { println("TimeLogger's constructor!") }
class Student extends Person with MyLogger with TimeLogger {
  println("Student's constructor!")
}

6）trait field的初始化

• 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，该怎么办呢？只能使用Scala中非常特殊的一种高级特性——提前定义

trait SayHello_13_10_1 {

  val msg:String
  println(msg.toString)
}


trait SayHello_13_10_2 {

  lazy val msg:String = null
  println(msg.toString)
}


class Person_13_10_1 {

}


class Person_13_10_2 extends {
   val msg :String = "init"
} with SayHello_13_10_1


class Person_13_10_4 extends SayHello_13_10_2 {
  override lazy val msg: String = "init"
}


    val p = new {
      val msg:String = "init"
    } with Person_13_10_1 with SayHello_13_10_1

    val p = new Person_13_10_2

    val p = new Person_13_10_4

7）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)
  }
}