scala快速入门系列【特质】

2021-01-26 15:57:09 浏览数 (1)

本篇作为scala快速入门系列的第二十六篇博客,为大家带来的是关于特质(trait)的内容。


特质(trait)

scala中没有Java中的接口(interface),替代的概念是——特质。

定义

  • 特质是scala中代码复用的基础单元
  • 它可以将方法和字段定义封装起来,然后添加到类中
  • 与类继承不一样的是,类继承要求每个类都只能继承一个超类,而一个类可以添加任意数量的特质。
  • 特质的定义和抽象类的定义很像,但它是使用trait关键字

语法

定义特质

继承特质

  • 使用extends来继承trait(scala不论是类还是特质,都是使用extends关键字)
  • 如果要继承多个trait,则使用with关键字

trait作为接口使用

trait作为接口使用,与java的接口使用方法一样。


示例 | 继承单个trait
  • 创建一个Logger特质,添加一个接受一个String类型参数的log抽象方法
  • 创建一个ConsoleLogger类,继承Logger特质,实现log方法,打印消息
  • 添加main方法,创建ConsoleLogger对象,调用log方法

参考代码


示例 | 继承多个trait
  1. 创建一个MessageSender特质,添加send方法
  2. 创建一个MessageReceiver特质,添加receive方法
  3. 创建一个MessageWorker实现这两个特质
  4. 在main中调用,分别调用send方法、receive方法

参考代码


示例 | object继承trait
  • 创建一个Logger特质,添加一个log抽象方法
  • 创建一个ConsoleLogger的object,实现LoggerForObject特质,实现log方法,打印消息
  • 编写main方法,调用ConsoleLogger的log方法

参考代码


特质 | 定义具体的方法

和类一样,trait还可以定义具体的方法。

示例

  1. 定义一个Logger特质,添加log实现方法
  2. 定义一个UserService类,实现Logger特质。 – 并添加add方法,打印 “添加用户!”
  3. 添加main方法 – 创建UserService对象实例 – 调用add方法

参考代码


trait中定义具体的字段和抽象的字段

定义

  • 在trait中可以定义具体字段和抽象字段
  • 继承trait的子类自动拥有trait中定义的字段
  • 字段直接被添加到子类中

示例

通过trait来实现一个日志输出工具,该日志工具可以自动添加日志的日期。

步骤

  1. 创建Logger特质
  • 定义一个SimpleDateFormat字段,用来格式化日期(显示到时间)
  • 定义一个TYPE抽象字段,用于定义输出的信息
  • 创建一个log抽象方法,用于输出日志
  1. 创建ConsoleLogger类,实现TYPE抽象字段和log方法
  2. 添加main方法
  • 创建ConsoleLogger类对象
  • 调用log方法

参考代码


使用trait实现模板模式

要实现以下需求:

  • 实现一个输出日志的功能
  • 目前要求输出到控制台
  • 将来可能会输出到文件、输出到Redis、或者更多的需求

如何实现将来不修改之前的代码,来扩展现有功能呢?

定义

在一个特质中,具体方法依赖于抽象方法,而抽象方法可以放到继承tarit的子类中实现,这种设计方法也称为模板模式

在scala中,trait是可以定义抽象方法,也可以定义具体方法的。

  • trait中定义了一个抽象方法
  • trait中定义了其他的几个具体方法,会调用抽象方法。
  • 其他实现类可以实现抽象方法
  • 真正调用trait中具体方法的时候,其实会调用实现类的抽象方法实现。

示例

  • 编写一个日志输出工具,分别有info、warn、error三个级别的日志输出
  • 日志输出的方式要求设计为可扩展的,例如:可以输出到控制台、将来也可以扩展输出到文件、数据库等

实现步骤

  1. 添加一个Logger特质 – 添加一个log抽象方法 – 添加一个info,warn,error具体方法,这几个方法调用log抽象方法
  2. 创建ConsoleLogger类,实现Logger特质
  3. 添加main方法 – 创建ConsoleLogger类对象 – 分别调用info、warn、error方法输出日志

参考代码

对象混入trait

scala中可以将trait混入到对象中,就是将trait中定义的方法,字段添加到一个对象中。

定义

示例

  • 给一个对象添加一些额外的行为

步骤

  1. 创建一个Logger特质 – 添加一个log实现方法,打印参数
  2. 创建一个UserService类
  3. 添加main方法 – 创建UserService对象,混入Logger特质 – 调用log方法

参考代码


trait实现调用链模式

我们如果要开发一个支付功能,往往需要执行一系列的验证才能完成支付。例如:

  1. 进行支付签名校验
  2. 数据合法性校验

如果将来因为第三方接口支付的调整,需要增加更多的校验规则,此时如何不修改之前的校验代码,来实现拓展呢?

责任链模式
trait调用链

类继承了多个trait后,可以依次调用多个trait中的同一个方法,只要让多个trait中的同一个方法在最后都依次执行super关键字即可。类中调用多个tait中都有这个方法时,首先会从最右边的trait方法开始执行,然后依次往左执行,形成一个调用链条

示例

实现一个模拟支付过程的调用链

步骤

  1. 定义一个HandlerTrait特质 – 定义一个具体的handler方法,打印"处理数据…"
  2. 定义一个DataValidHandlerTrait,继承HandlerTrait特质 – 重写handler方法,打印"验证数据" – 调用父特质的handler方法
  3. 定义一个SignatureValidHandlerTrait,继承HandlerTrait – 重写Handler方法 – 打印"检查签名" – 调用父特质的handler方法
  4. 创建一个PaymentService类 – 继承DataValidHandlerTrait – 继承SignatureValidHandlerTrait – 定义pay方法 - 打印"准备支付" -调用父特质的handler方法
  5. 添加main方法 – 创建PaymentService对象实例 – 调用pay方法

参考代码

效果展示

trait的构造机制

如果一个类实现了多个trait,那这些trait是如何构造的呢?

定义

  • trait也有构造代码,但和类不一样,特质不能有构造器参数
  • 每个特质只有一个无参数的构造器。
  • 一个类继承另一个类、以及多个trait,当创建该类的实例时,它的构造顺序如下: – 1.执行父类的构造器 – 2.从左到右依次执行trait的构造器 – 3.如果trait有父trait,先构造父trait,如果多个trait有同样的父trait,则只初始化一次 – 4.执行子类构造器

示例

  • 定义多个特质,然后用一个类去实现它们
  • 测试trait的构造顺序

步骤

  1. 创建一个Logger特质,在构造器中打印"执行Logger构造器!"
  2. 创建一个MyLogger特质,继承自Logger特质,在构造器中打印"执行MyLogger构造器!"
  3. 创建一个TimeLogger特质,继承自Logger特质,在构造器中打印"执行TimeLogger构造器!"
  4. 创建一个Person类,在构造器中打印"执行Person构造器!"
  5. 创建一个Student类,继承自Person、MyLogger、TimeLogge特质,在构造器中打印"执行Student构造器!"
  6. 添加main方法,实例化Student_One类,观察输出。

参考代码

trait继承class

定义

trait也可以继承class的。特质会将class中的成员都继承下来。

示例

  • 定义一个特质,继承自一个class

步骤

  • 创建一个MyUtils类,定义printMsg方法
  • 创建一个Logger特质,继承自MyUtils,定义log方法
  • 创建一个Person类,添加name字段 – 继承Logger特质 – 实现sayHello方法,调用log方法
  • 添加main方法,创建一个Person对象,调用sayHello方法

参考代码


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