Scala入门到精通——第二十二节 高级类型 （一）

作者：摇摆少年梦

视频地址：http://www.xuetuwuyou.com/course/12

本节主要内容

1. this.type使用
2. 类型投影
3. 结构类型
4. 复合类型

1. this.type使用

class Person{
 private var name:String=null
 private var age:Int=0
 def setName(name:String)={
     this.name=name
     //返回对象本身
     this
 }
 def setAge(age:Int)={
     this.age=age
     //返回对象本身
     this
 }
 override def toString()="name:"+name+" age:"+age
}

object Main extends App{
  //链式调用
  println(new Person().setAge(18).setName("摇摆少年梦"))
}

当涉及到继承时，这样的机制会存在些问题，比如：

class Person{
 private var name:String=null
 private var age:Int=0
 def setName(name:String)={
     this.name=name
     //返回Person对象本身
     this
 }
 def setAge(age:Int)={
     this.age=age
     //返回Person对象本身
     this
 }
 override def toString()="name:"+name+" age:"+age
}

class Student extends Person{
  private var studentNo:String=null
  def setStudentNo(no:String)={
    this.studentNo=no
    this
  }
  override def toString()=super.toString()+" studetNo:"+studentNo
}

object Main extends App{
  //以下的代码会报错
  //value setStudentNo is not a member of cn.scala.xtwy.advancedtype.Person
  println(new Student().setName("john").setAge(22).setStudentNo("2014"))
}

Student对象在调用setName、setAge方法时，返回的对象类型实质上仍然是Person类型。而Person类型并没有setStudentNo方法，从而编译出错。为解决该问题，能够将setName、setAge方法的返回值设置为：this.type ，代码例如以下：

class Person{
 private var name:String=null
 private var age:Int=0
 //this.type返回实际类型
 def setName(name:String):this.type={
     this.name=name
     this
 }
 def setAge(age:Int):this.type={
     this.age=age
     this
 }
 override def toString()="name:"+name+" age:"+age
}

class Student extends Person{
  private var studentNo:String=null
  def setStudentNo(no:String)={
    this.studentNo=no
    this
  }
  override def toString()=super.toString()+" studetNo:"+studentNo
}

object Main extends App{
  //println(new Person().setAge(18).setName("摇摆少年梦"))
  println(new Student().setName("john").setAge(22).setStudentNo("2014"))
}

2. 类型投影

我们知道，Scala中的内部类同类成员一类，仅仅只是它被定义一个类而已。它具有例如以下的訪问创建方式：

class Outter{
  private var x:Int=0
  //内部类Inner
  class Inner{
    def test()=x
  }
}

object TypeProject extends App{
  val outter=new Outter
  //创建内部类的方式。同訪问正常的成员变量一样
  val inner=new outter.Inner
  println(inner.test())

}

那Scala语言中不同对象创建的内部类是不是同一个类呢？事实上不是，以下的代码就是证明：

import scala.reflect.runtime.universe.typeOf
class Outter{
  private var x:Int=0
  def print(i:Inner)=i
  class Inner{
    def test()=x
  }
}

object TypeProject extends App{
  val outter=new Outter
  val inner=new outter.Inner

  val outter2=new Outter
  val inner2=new outter2.Inner

  //以下的代码编译会失败
  //outter.print(inner2)
  //这是由于不同outter对象相应的内部类成员类型是不一样的
  //这就跟两个类成员的实例它们内存地址不一样相似

  //以下的类型推断会输出false
  //这也进一步说明了它们类型是不一样的
  println(typeOf[outter.Inner]==typeOf[outter2.Inner])

}

上述代码中Outter类中的def print(i:Inner)=i 成员方法中的參数类型Inner事实上相当于def print(i:this.Inner)=i 或def print(i:Outter.this.Inner)=i ，也即它依赖于外部类。总体的话构成了一路径。由于也称为路径依赖类型。

再看下内部类的几种使用情况。它相应几种不同的路径依赖类型：

（1）类内部本身使用情况

class Outter{
  private var x:Int=0
  //内部使用，相当于
  //private var i:Inner=new Outter.this.Inner
  private var i:Inner=new Inner
  def print(i:Inner)=i
  class Inner{
    def test()=x
  }
}

（2）子类使用父类中的内部类

class Outter{
  private var x:Int=0
  def print(i:Inner)=i
  class Inner{
    def test()=x
  }
}
//子类中使用父类中的内部类
class A extends Outter{
  private val i=new A.super.Inner
}

（3）在其他类或对象中使用

object TypeProject extends App{
  val outter=new Outter
  val inner=new outter.Inner

  val outter2=new Outter
  val inner2=new outter2.Inner
}

明确几种路径依赖类型之后，我们能够对类型投影进行说明：类型投影的目的是将外部类Outter中定义的方法def print(i:Inner)=i。它能够接受做随意外部类对象中的Inner类。

上面的样例当中outter与outter2中的Inner类型具有共同的父类。

例如以下图所看到的：

代码例如以下：

import scala.reflect.runtime.universe.typeOf
class Outter{
  private var x:Int=0
  private var i:Inner=new Outter.this.Inner
  //Outter#Inner类型投影的写法
  //能够接受不论什么outter对象中的Inner类型对象
  def print(i:Outter#Inner)=i
  class Inner{
    def test()=x
  }
}

class A extends Outter{
  private val i=new A.super.Inner
}

object TypeProject extends App{
  val outter=new Outter
  val inner=new outter.Inner

  val outter2=new Outter
  val inner2=new outter2.Inner
  //以下的这个语句能够成功运行
  outter.print(inner2)
  //注意，以下的这条语句返回的仍然是false。我们仅仅是对print方法中的
  //參数进行类型投影，并没有改变outter.Inner与outter2.Inner
  //是不同类的事实
  println(typeOf[outter.Inner]==typeOf[outter2.Inner])
}

3. 结构类型

结构类型（Struture Type）通过利用反射机制为静态语言加入动态特性。从面使得參数类型不受限于某个已命名的的类型，比如：

object StructureType {
  //releaseMemory中的方法是一个结构体类型，它定义了
  //一个抽象方法，对close方法的规格进行了说明
  def releaseMemory(res:{def close():Unit}){
    res.close()
  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //结构体使用方式
    releaseMemory(new {def close()=println("closed")})
  }
}

另外结构体类型还能够用type关键字进行声明，如：

object StructureType {
  def releaseMemory(res:{def close():Unit}){
    res.close()
  }
  //採用关键字进行结构体类型声明
  type X={def close():Unit}
  //结构体类型X作为类型參数。定义函数releaseMemory2
  def releaseMemory2(x:X)=x.close()

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    releaseMemory(new {def close()=println("closed")})
    //函数使用同releaseMemory
    releaseMemory2(new {def close()=println("closed")})
  }
}

从上面的代码来看，结构体类型事实上能够看作是一个类，在函数调用时，直接通过new操作来创建一个结构体类型对象，当然它是匿名的。因此，上述方法也能够传入一个实现了close方法的类或单例对象

//定义一个普通的scala类，当中包括了close成员方法
class File{
  def close():Unit=println("File Closed")
}
//定义一个单例对象，当中也包括了close成员方法
object File{
  def close():Unit=println("object File closed")
}

object StructureType {
  def releaseMemory(res:{def close():Unit}){
    res.close()
  }
  type X={def close():Unit}
  def releaseMemory2(x:X)=x.close()

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    releaseMemory(new {def close()=println("closed")})
    releaseMemory2(new {def close()=println("closed")})

    //对于普通的scala类，直接创建对象传入就可以使用前述的方法
    releaseMemory(new File())
    //对于单例对象，直接传入单例对象就可以
    releaseMemory(File)
  }
}

我们能够看到，尽管说定义的方法中的參数是一个结构体类型，可是我们也能够传入普通类对象和单例对象，仅仅要该对象或类中具有结构体类型中声明的方法就可以。上述代码也告诉 我们。事实上结构体类型也是一个类。仅仅是表现形式与类有所差别而已。

4. 复合类型

复合类型在前面的课程中事实上我们已经有过接触。比如

class B extends A with Cloneable

总体 A with Cloneable能够看作是一个复合类型。它也能够通过type关键字来进行声明，比如：

class B extends A with Cloneable

object CompoundType {
  //利用关键字type声明一个复合类型
  type X=A with Cloneable
  def test(x:X)=println("test ok")
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    test(new B)
  }
}

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