Scala Trait 的基本概念

由 小路依依 创建, 最后一次修改 2016-08-12

Trait 的基本概念

在 Scala中Trait 为重用代码的一个基本单位。一个 Traits 封装了方法和变量,和 Interface 相比,它的方法可以有实现,这一点有点和抽象类定义类似。但和类继承不同的是,Scala 中类继承为单一继承,也就是说子类只能有一个父类。当一个类可以和多个 Trait 混合,这些 Trait 定义的成员变量和方法也就变成了该类的成员变量和方法,由此可以看出 Trait 集合了 Interface 和抽象类的优点,同时又没有破坏单一继承的原则。

下面我们来看看Trait的基本用法:

定义一个 Trait 的方法和定义一个类的方法非常类似,除了它使用 trait 而非 class 关键字来定义一个 trait。

trait Philosophical{
  def philosophize() {
    println("I consume memeory, therefor I am!")
  }
}

这个 Trait 名为 Philosophical。它没有声明基类,因此和类一样,有个缺省的基类 AnyRef。它定义了一个方法,叫做 philosophize。这是个简单的 Trait,仅够说明 Trait 如何工作。

一但定义好 Trait,它就可以用来和一个类混合,这可以使用 extends 或 with 来混合一个 trait。例如:

class Frog extends Philosophical{
  override def toString="gree"
}

这里我们使用 extends 为 Frog 添加 Philosophical Trait 属性,因此 Frog 缺省继承自 Philosophical 的父类 AnyRef,这样 Frog 类也具有了 Philosophical 的性质(因此 Trait 也可以翻译成特质,但后面我们还是继续使用 Trait 原文)。

scala> val frog = new Frog
frog: Frog = green
scala> frog.philosophize
I consume memeory, therefor I am!

可以看到 Frog 添加了 Philosophical(哲学性)也具有了哲学家的特性,可以说出类似“我思故我在”的话语了。和 Interface 一样,Trait 也定义一个类型,比如:

scala> val phil:Philosophical = frog
phil: Philosophical = green
scala> phil.philosophize
I consume memeory, therefor I am!

变量 phil 的类型为 Philosophical。

如果你需要把某个 Trait 添加到一个有基类的子类中,使用 extends 继承基类,而可以通过 with 添加 Trait。比如:

class Animal
class Frog extends Animal with Philosophical{
  override def toString="green"
}

还是和 Interface 类似,可以为某个类添加多个 Trait 属性,此时使用多个 with 即可,比如:

class Animal
trait HasLegs 
class Frog extends Animal with Philosophical with HasLegs{
  override def toString="green"
}

目前为止你看到的例子中,类 Frog 都继承了 Philosophical 的 philosophize 实现。此外 Frog 也可以重载 philosophize 方法。语法与重载基类中定义的方法一样。

class Animal
trait HasLegs 
class Frog extends Animal with Philosophical with HasLegs{
  override def toString="green"
  def philosophize() {
    println("It ain't easy being " + toString + "!")
  }
}

因为 Frog 的这个新定义仍然混入了特质 Philosophize,你仍然可以把它当作这种类型的变量使用。但是由于 Frog 重载了 Philosophical 的 philosophize 实现,当你调用它的时候,你会得到新的回应:

scala> val phrog:Philosophical = new Frog
phrog: Philosophical = green
scala> phrog.philosophize
It ain't easy being green!

这时你或许推导出以下结论:Trait 就像是带有具体方法的 Java 接口,不过其实它能做的更多。Trait 可以,比方说,声明字段和维持状态值。实际上,你可以用 Trait 定义做任何用类定义做的事,并且语法也是一样的,除了两点。第一点,Trait 不能有任何“类”参数,也就是说,传递给类的主构造器的参数。换句话说,尽管你可以定义如下的类:

class Point(x: Int, y: Int)

但下面的 Trait 定义直接报错:

scala> trait NoPoint(x:Int,y:Int)
<console>:1: error: traits or objects may not have parameters
       trait NoPoint(x:Int,y:Int)
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