8、scala面向对象编程之Trait

一、Trait基础

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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

trait SayHello {
 def sayHello(name: String)
}

trait MakeFriends {
  def makeFriends(p: Person)
}

class Person(val name: String) extends SayHello with MakeFriends {
  def sayHello(otherName: String) = println("Hello, " + otherName + ", I'm " + name)
  def makeFriends(p: Person) = println("Hello " + p.name + ", I'm " + name + ", I want to make friends with you.")
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined trait SayHello
defined trait MakeFriends
defined class Person

scala> val p = new Person("leo")
p: Person = Person@223f3642

scala> val p2 = new Person("jack")
p2: Person = Person@48fa0f47

scala> p.sayHello("jack")
Hello, jack, I'm leo

scala> p.makeFriends(p2)
Hello jack, I'm leo, I want to make friends with you.

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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

trait Logger {
  def log(msg: String) = println("log: " + msg)
}

class Person(val name: String) extends Logger {
  def sayHello {
    println("Hello, I'm " + name); log("sayHello is invoked")
  }
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined trait Logger
defined class Person

scala> val p = new Person("leo")
p: Person = Person@2898ac89

scala> p.sayHello
Hello, I'm leo
log: sayHello is invoked

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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

trait Person {
  val eyeNum: Int = 2
}

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

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined trait Person
defined class Student

scala> val s = new Student("leo")
s: Student = Student@4b0d79fc

scala> s.sayHello
Hi, I'm leo, I have 2eyes.

4、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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

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

class Person(val name: String) extends SayHello {
 val msg: String = "hello"
  def makeFriends(p: Person) {
    sayHello(p.name)
    println("I;m " + name + ", I want to make friend with you.")
  }
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined trait SayHello
defined class Person

scala> val p1 = new Person("leo")
p1: Person = Person@62656be4

scala> val p2 = new Person("jack")
p2: Person = Person@56dc1551

scala> p1.makeFriends(p2)
hello, jack
I;m leo, I want to make friend with you.

二、trait高级

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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

trait Logged {
  def log(msg: String) {}
}

trait MyLogger extends Logged {
  override def log(msg: String) {println("log: " + msg)}
}

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

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined trait Logged
defined trait MyLogger
defined class Person

scala> val p1 = new Person("leo")
p1: Person = Person@35d08e6c

scala> p1.sayHello
Hi, I'm leo

scala> val p2 = new Person("jack") with MyLogger
p2: Person with MyLogger = $anon$1@1bb564e2

scala> p2.sayHello
Hi, I'm jack
log: sayHello is invoked!

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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

trait Handler {
  def handle(data: String) {}
}

trait DataVailHandler extends Handler {
  override def handle(data: String) {
    println("check data: " + data)
    super.handle(data)
  }
}

trait SignatureVaildHandler extends Handler {
  override def handle(data: String) {
    println("check signature: " + data)
  }
}

class Person(val name: String) extends SignatureVaildHandler with DataVailHandler {
  def sayHello = {println("Hello," + name); handle(name)}
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined trait Handler
defined trait DataVailHandler
defined trait SignatureVaildHandler
defined class Person

scala> val p = new Person("leo")
p: Person = Person@545de5a4

scala> p.sayHello
Hello,leo
check data: leo
check signature: leo

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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

trait Logger {
  def log(msg: String)
}

trait Mylogger extends Logger {
  abstract override def log(msg: String) {super.log(msg)}
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined trait Logger
defined trait Mylogger

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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

trait Valid {
  def getName: String
  def valid: Boolean = {
    getName == "leo"
  }
}

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

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined trait Valid
defined class Person

scala> val p = new Person("leo")
true
p: Person = Person@3f093abe

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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

class Person {
  println("Persons'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!")
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined class Person
defined trait Logger
defined trait MyLogger
defined trait TimeLogger
defined class Student

scala> val s = new Student
Persons's constructor!
Logger's constructor!
MyLogger's constructor!
TimeLogger's constructor!
Student's constructor!
s: Student = Student@158d255c

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

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scala> trait sayHello {
     |   val msg: String
     |   println(msg.toString)
     | }
defined trait sayHello

scala> class Person
defined class Person

scala> val p = new {
     |   val msg: String = "init"
     | } with Person with sayHello
init
p: Person with sayHello = $anon$1@1af7f54a

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

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scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

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)
  }
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

defined class MyUtil
defined trait Logger
defined class Person

scala> val p = new Person("leo")
p: Person = Person@6650813a

scala> p.sayHello
log: Hi, I'm leo
Hi, I'mleo