Key Words: abstract member
, pre-initialized fields
, lazy vals
, path-dependent types
, enumerations
抽象成员(Abstract Members)
类或是特质的成员是否是抽象的,主要取决于该成员在其中是否有完整的定义
抽象成员在类或特质中被声明,由子类来进行实现
除了抽象方法、在 Scala 中,还可以声明抽象字段,甚至是抽象类型(types)作为一个类或是特质的成员
在 Scala 中,有四类成员的抽象,vals
, vars
, methods
和 types
,如下所示:
trait Abstract {
type T
def transform(x: T): T
val initial: T
var current: T
}
使用type
关键字来声明一个抽象类型,该类型没有指定确切的定义
在 Scala 中,抽象类和特质都不被称为抽象类型。抽象类型总是作为抽象类或特质的成员存在,而抽象成员在具体类(Concrete)中,作为别名
的形式存在
抽象类型的两个用途:
1.为冗长的类名提供简化的方式
2.声明的抽象类型要求在子类中被定义
抽象不变值(vals)
抽象不变值(abstract val)约束着它的逻辑实现:只能由不变值(val)来进行定义,不能由 var 或是 def 来进行定义
抽象方法(无参)却可以由 def 或 val 进行定义
抽象不变值的初始化
对于不变值初始化的理解,需要记住的是,作为类参数,是在类初始化之前被求值;作为特质的抽象不变值,按照正常的匿名类的初始化方式,是在特质初始化之后被求值,这就可能导致相关的问题。应对的方案是预初始化(pre-initialized fields)
和惰性求值(lazy vals)
两种方式
trait RationalTrait {
val numerArg: Int
val denomArg: Int
}
class Rational(numer: Int, denom: Int)
// 在 RationalTrait 初始化完成之后 expr1,expr2 进行求值
new RationalTrait {
val numerArg = expr1
val denomArg = expr2
}
// 在 Ratinal 初始化之前 expr1,expr2 被求值
new Rational(expr1, expr2)
鉴于特质中抽象不变值的初始化顺序可能造成的问题,使用预初始化
来精准控制初始化顺序,或者惰性求值
来进行延时处理字段的初始化
// 预初始化
new {
val numerArg = expr1
val denomArg = expr2
} with RationalTrait
// 惰性求值
trait RatinalTrait {
lazy val numerArg: Int
lazy val denomArg: Int
}
new RationalTrait {
val numerArg = expr1
val denomArg = expr2
}
抽象可变值(vars)
抽象可变值有着特别的地方。如果在类中定义一个 var 成员,编译器会自动给该成员加上 getter 和 setter 方法。那么声明一个抽象的 var,编译器也会隐式地给该成员添加 getter 和 setter,但是没有可赋值的字段被定义,如下所示:
trait Foo {
var bar: String
}
// 和下面的代码是等效的
trait Foo {
def bar: String
def bar_=(x: String)
}
抽象可变值可以在子类中使用 var 或是 def 进行定义,但是有些地方需要注意
trait Foo {
var bar: String
}
// 使用 var 进行定义
class ConcreteFoo extends Foo {
override var bar: String = "hello"
}
// 使用 def 进行定义
class ConcreteFoo extends Foo {
override def bar: String = "hello"
override def bar_=(x: String) = x
}
上述代码示例中,可以编译通过,但是bar_=
方法却没有实际的意义,因为没有一个可赋值字段来承载 x 的值
抽象类型(Abstract Types)
抽象类型的声明是某种需要在子类中进行具体化的占位符,也就是说具体的定义落到继承体系的底层
通常抽象类型的使用会配合上界的约束来进行,如下所示:
class Food
abstract class Animal {
type SuitableFood <: Food
def eat(food: SuitableFood)
}
路径依赖类型(Path-dependent types)
路径依赖类型中的“路径”指的是一个对象的变量名称,如
farm.barn.bessy
,farm,barn,bessy都是对象的变量名称
通过名字可以理解,这个类型是依赖路径的,不同的路径给出不同的类型
和 Java 内部类的区别
1.路径依赖类型命名(names)外部对象,而内部类命名外部类名
2.在 Scala 中用Outer#Inner
来表达,而 Java 用Outer.Inner
其他
1.路径依赖类型的实例持有一个外部对象的引用
2.不能直接使用new Outer#Inner
来初始化路径依赖类型
改良类型(Refinement Types)
所谓的改良类型,就是结构化的子类型(structural subtyping),因为子类型之间含有相兼容的成员(compatible members),通过它能够得到一个简单的子类型关系
与结构子类型对应的就是名义子类型(Nominal subtyping),其通常更为方便,拥有简短的标识符,因此更为简单,而不像结构子类型显示的列出成员类型
可是结构子类型通常更为灵活(flexible),能够抽象出很多有趣的事情
// animal that eats grass
Animal { type SuitableFood = Grass }
class Pastrue {
var animals: List[Animal { type SuitableFood = Grass}] = Nil
}
枚举
枚举在 Scala 中是路径依赖类型的应用案例
object Color extends Enumeration {
val Red, Green, Blue = Value
}
Color.Value 就是 Red,Green,Blue 的路径依赖类型