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继承和特质
一、继承
1.1 Scala中的继承结构
scala中继承关系如下图:
- Any是整个继承关系的根节点;
- AnyRef包含Scala Classes和Java Classes,等价于Java中的java.lang.Object;
- AnyVal是所有值类型的一个标记;
- Null是所有引用类型的子类型,唯一实例是null,可以将null赋值给除了值类型外的所有类型的变量;
- Nothing是所有类型的子类型。
1.2 extends & override
Scala的集成机制和Java有很多相似之处,比如都使用extends
关键字表示继承,都使用override
关键字表示重写父类的方法或成员变量。下面给出一个Scala继承的示例:
//父类
class Person {
var name = ""
// 1.不加任何修饰词,默认为public,能被子类和外部访问
var age = 0
// 2.使用protected修饰的变量能子类访问,但是不能被外部访问
protected var birthday = ""
// 3.使用private修饰的变量不能被子类和外部访问
private var sex = ""
def setSex(sex: String): Unit = {
this.sex = sex
}
// 4.重写父类的方法建议使用override关键字修饰
override def toString: String = name + ":" + age + ":" + birthday + ":" + sex
}
使用extends
关键字实现继承:
// 1.使用extends关键字实现继承
class Employee extends Person {
override def toString: String = "Employee~" + super.toString
// 2.使用public或protected关键字修饰的变量能被子类访问
def setBirthday(date: String): Unit = {
birthday = date
}
}
测试继承:
object ScalaApp extends App {
val employee = new Employee
employee.name = "heibaiying"
employee.age = 20
employee.setBirthday("2019-03-05")
employee.setSex("男")
println(employee)
}
// 输出: Employee~heibaiying:20:2019-03-05:男
1.3 调用超类构造器
在Scala的类中,每个辅助构造器都必须首先调用其他构造器或主构造器,这样就导致了子类的辅助构造器永远无法直接调用超类的构造器,只有主构造器才能调用超类的构造器。所以想要调用超类的构造器,代码示例如下:
class Employee(name:String,age:Int,salary:Double) extends Person(name:String,age:Int) {
.....
}
1.4 类型检查和转换
想要实现类检查可以使用isInstanceOf
,判断一个实例是否来源于某个类或者其子类,如果是,则可以使用asInstanceOf
进行强制类型转换。
object ScalaApp extends App {
val employee = new Employee
val person = new Person
// 1. 判断一个实例是否来源于某个类或者其子类 输出 true
println(employee.isInstanceOf[Person])
println(person.isInstanceOf[Person])
// 2. 强制类型转换
var p: Person = employee.asInstanceOf[Person]
// 3. 判断一个实例是否来源于某个类(而不是其子类)
println(employee.getClass == classOf[Employee])
}
1.5 构造顺序和提前定义
1. 构造顺序
在Scala中还有一个需要注意的问题,如果你在子类中重写父类的val变量,并且超类的构造器中使用了该变量,那么可能会产生不可预期的错误。下面给出一个示例:
// 父类
class Person {
println("父类的默认构造器")
val range: Int = 10
val array: Array[Int] = new Array[Int](range)
}
//子类
class Employee extends Person {
println("子类的默认构造器")
override val range = 2
}
//测试
object ScalaApp extends App {
val employee = new Employee
println(employee.array.mkString("(", ",", ")"))
}
这里初始化array用到了变量range,这里你会发现实际上array既不会被初始化Array(10),也不会被初始化为Array(2),实际的输出应该如下:
父类的默认构造器
子类的默认构造器
()
实际上array被初始化为Array(0),原因在于父类的构造器的执行先于子类的构造器,这里给出实际的执行步骤:
- 父类的构造器被调用,执行
new Array[Int](range)
语句; - 这里想要得到range的值,会去调用子类range()方法,因为
override val
重写变量的同时也重写了其get方法; - 调用子类的range()方法,自然也是返回子类的range值,但是由于子类的构造器还没有执行,这也就意味着对range赋值的
range = 2
语句还没有被执行,所以自然返回range的默认值,也就是0。
这里可能比较疑惑的是为什么val range = 2
没有被执行,却能使用range变量,这里因为在虚拟机层面,是先对成员变量先分配存储空间并赋给默认值,之后才赋予给定的值。想要证明这一点其实也比较简单,代码如下:
class Person {
// val range: Int = 10 正常代码 array为Array(10)
val array: Array[Int] = new Array[Int](range)
val range: Int = 10 //如果把变量的声明放在使用之后,此时数据array为array(0)
}
object Person {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val person = new Person
println(person.array.mkString("(", ",", ")"))
}
}
2. 提前定义
想要解决上面的问题,有以下几种方法:
(1) . 将变量用final修饰,代表不允许被子类重写,即 final val range: Int = 10
;
(2) . 将变量使用lazy修饰,代表懒加载,即只有当你实际使用到array时候,才去进行初始化;
lazy val array: Array[Int] = new Array[Int](range)
(3) . 采用提前定义,代码如下,代表range的定义优先于超类构造器。
class Employee extends {
override val range = 2
} with Person
但是这种语法也有缺陷,就是你只能在代码块中重写已有的变量,而不能定义新的变量和方法,这时候你想要拓展新的方法就只能再继承Employee,这样你的继承链就过于繁杂。所以最好的办法就是合理设计父类以规避上面的问题。
二、抽象类
Scala中允许使用abstract
定义抽象类,并且通过extends
关键字继承它。
定义抽象类:
abstract class Person {
// 1.定义字段
var name: String
val age: Int
// 2.定义抽象方法
def geDetail: String
// 3. scala的抽象类允许定义具体方法
def print(): Unit = {
println("抽象类中的默认方法")
}
}
继承抽象类:
class Employee extends Person {
// 覆盖抽象类中变量
override var name: String = "employee"
override val age: Int = 12
// 覆盖抽象方法
def geDetail: String = name + ":" + age
}