Scala 034 特质trait
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Scala 特质trait
Scala中没有Java中的接口（interface），替代的概念是——特质
- 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trait
trait 名称 {
// 抽象字段
// 抽象方法
}
语法：继承trait
class 类 extends 特质1 with 特质2 {
// 字段实现
// 方法实现
}
- 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
例如：继承单个trait
1.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
2.创建一个ConsoleLogger类，继承Logger特质，实现log方法，打印消息
3.添加main方法，创建ConsoleLogger对象，调用log方法
package demo02
object Scala22 {
trait Logger {
// 抽象方法
def log(message:String)
}
class ConsoleLogger extends Logger {
override def log(message: String): Unit = println("控制台日志:" + message)
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val logger = new ConsoleLogger
logger.log("这是一条日志")
}
}
例如：继承多个trait
- 创建一个MessageSender特质，添加send方法
- 创建一个MessageReceiver特质，添加receive方法
- 创建一个MessageWorker实现这两个特质
- 在main中调用，分别调用send方法、receive方法
package demo02
object Scala23 {
trait MessageSender {
def send(msg: String)
}
trait MessageReceive {
def receive(): String
}
class MessageWorker extends MessageSender with MessageReceive {
override def send(msg: String): Unit = println(s"发送消息:${msg}")
override def receive(): String = "你好！我叫一个好人！"
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val worker = new MessageWorker
worker.send("hello")
println(worker.receive())
}
}
例如：object继承trait
- 创建一个Logger特质，添加一个log抽象方法
- 创建一个ConsoleLogger的object，实现LoggerForObject特质，实现log方法，打印消息
- 编写main方法，调用ConsoleLogger的log方法
package demo02
object Scala24 {
trait Logger {
def log(message:String)
}
object ConsoleLogger extends Logger {
override def log(message: String): Unit = println("控制台消息:" + message)
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
ConsoleLogger.log("程序退出!")
}
}
trait中还可以定义具体的方法
例如：
- 定义一个Logger特质，添加log实现方法
- 定义一个UserService类，实现Logger特质
- 添加add方法，打印"添加用户"
- 添加main方法
- 创建UserService对象实例
- 调用add方法
package demo02
trait LoggerDetail {
// 在trait中定义具体方法
def log(msg:String) = println(msg)
}
class UserService extends LoggerDetail {
def add() = log("添加用户")
}
object MethodInTrait {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val userService = new UserService
userService.add()
}
}
trait中定义具体的字段和抽象的字段
- 在trait中可以定义具体字段和抽象字段
- 继承trait的子类自动拥有trait中定义的字段
- 字段直接被添加到子类中
例如：通过trait来实现一个日志输出工具，该日志工具可以自动添加日志的日期
- 创建Logger特质
- 定义一个SimpleDateFormat字段，用来格式化日期（显示到时间）
- 定义一个TYPE抽象字段，用于定义输出的信息
- 创建一个log抽象方法，用于输出日志
- 创建ConsoleLogger类，实现TYPE抽象字段和log方法
- 添加main方法
- 创建ConsoleLogger类对象
- 调用log方法
package demo02
import java.text.SimpleDateFormat
import java.util.Date
object Scala26 {
trait Logger {
val sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm")
def log(msg:String)
}
class ConsoleLogger extends Logger {
override def log(msg: String): Unit = {
val info = s"${sdf.format(new Date())}:控制台消息:${msg}"
println(info)
}
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val logger = new ConsoleLogger()
logger.log("NullPointerException")
}
}
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？
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trait的子类中实现，这种设计方式也称为模板模式。
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
- 其他实现类可以来实现抽象方法
- 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
例如：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
- 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
- 创建ConsoleLogger类，实现Logger特质
- 添加main方法
- 创建ConsoleLogger类对象
- 分别调用info、warn、error方法输出日志
package demo02
object Scala27 {
trait Logger {
def log(msg:String)
def info(msg:String) = log("INFO:" + msg)
def warn(msg:String) = log("WARN:" + msg)
def error(msg:String) = log("ERROR:" + msg)
}
class ConsoleLogger extends Logger {
override def log(msg: String): Unit = {
println(msg)
}
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val logger = new ConsoleLogger
logger.info("信息日志")
logger.warn("警告日志")
logger.error("错误日志")
}
}
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
语法：
val/var 对象名 = new 类 with 特质
例如：给一个对象添加一些额外的行为
- 创建一个Logger特质
- 添加一个log实现方法，打印参数
- 创建一个UserService类
- 添加main方法
- 创建UserService对象，混入Logger特质
- 调用log方法
package demo02
object Scala28 {
trait Logger {
def log(msg:String) = println(msg)
}
class UserService
def main(args: Array[String]): Unit = {
val service = new UserService with Logger
service.log("混入的方法")
}
}
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
3…
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，来实现扩展呢？
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。
例如：实现一个模拟支付过程的调用链
- 定义一个HandlerTrait特质
- 定义一个具体的handler方法，打印"处理数据…"
- 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
- 定义一个SignatureValidHandlerTrait，继承HandlerTrait特质
- 重写Handler方法
- 打印"检查签名"
- 调用父特质的handler方法
- 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
- 添加main方法
- 创建PaymentService对象实例
- 调用pay方法
package demo02
object Scala29 {
trait HandlerTrait {
def handle(data: String) = println("处理数据...")
}
trait DataValidHanlderTrait extends HandlerTrait {
override def handle(data: String): Unit = {
println("验证数据...")
super.handle(data)
}
}
trait SignatureValidHandlerTrait extends HandlerTrait {
override def handle(data: String): Unit = {
println("校验签名...")
super.handle(data)
}
}
class PayService extends DataValidHanlderTrait with SignatureValidHandlerTrait {
override def handle(data: String): Unit = {
println("准备支付...")
super.handle(data)
}
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val service = new PayService
service.handle("支付参数")
}
}
//程序运行输出如下：
//准备支付...
//检查签名...
//验证数据...
//处理数据...
trait继承class
trait也可以继承class。特质会将class中的成员都继承下来。
例如：定义一个特质，继承自一个class
- 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
package demo02
object Scala30 {
class MyUtil {
def printMsg(msg: String) = println(msg)
}
trait Logger extends MyUtil {
def log(msg: String) = printMsg("Logger:" + msg)
}
class Person extends Logger {
def sayHello() = log("你好")
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val person = new Person
person.sayHello()
}
}
