Scala学习笔记（2）-- Traits

本文记录我对Scala语言Traits的一些理解。

trait >= interface

Scala语言没有接口（Interface）的概念，取而代之的，是功能更加强大的Trait。因此，interface在Scala语言里并不是关键字，我们可以自由的使用它，如下面这段代码所示：

但是要注意，上面的代码虽然是合法的Scala代码，能编译出ScalaObject.class。但是如果想在Java里正常使用这个class的话，就会遇到问题。

没有具体方法的Trait会被编译成接口

如果一个Trait没有定义任何有具体实现的方法，那么它和接口是等价的。换句话说，如果一个Trait的所有方法（如果有的话）全都是抽象的，那么Scala会把它编译成Java接口。比如下面这个没有任何方法的TraitA：

会被编译成TraitA.class，分析class文件可以知道，它其实等价于下面的Marker接口：

public interface TraitA {

}

再比如下面这个有两个抽象方法的TraitB：

会被编译为：

public interface TraitB {
    public int m1();
    public int m2(int arg);
}

有具体方法的Trait会被编译成两个class文件

以下面这个TraitC为例：

编译之后得到两个class文件：TraitC.class和TraitC$class.class。分析class文件可以知道，TraitC.class实际上是一个接口，如下所示：

public interface TraitC {
    public int m3(int arg);
}

方法实现在TraitC$class.class里，如下所示：

public abstract class TraitC$class {
    public static int m3(TraitC t, int arg) {
        return 1;
    }
    public static void $init$() {
        //return;
    }
}

由此可知：

1. Trait会被编译为等价的接口
2. 如果Trait有具体方法，则这些方法会被复制到相应的$class类里，并且有下面两处变动：
   1. 方法变为static
   2. Trait实例被插入到参数列表的最开始

字段（Fields）

如果Trait定义了字段呢？比如下面这个TraitD：

编译之后，仍然会得到两个class文件，如下所示：

public interface TraitD {
    public int f1();
    public void f1_$eq(int i);
}
public abstract class TraitD$class {
    public static void $init$(TraitD t) {
        t.f1_$eq(1);
    }
}

由此可知：

1. Trait仍然被编译成了等价的接口，但var字段被替换成了一对儿getter/setter方法。需要注意的是，这对getter/setter方法并没有按照JavaBean风格来命名
2. 相应的$class类里只有一个$init$方法

Mix in Traits

下面通过一个类来观察一下mix in上面提到的Traits之后，会发生什么：

下面是反编译之后的MyClass（Java）代码：

public class MixedIn implements TraitA, TraitB, TraitC, TraitD {

    private int f1;

    public int f1() {
        return this.f1;
    }

    public void f1_$eq(int val) {
        this.f1 = val;
    }

    public int m1() {
        return 0;
    }
    public int m2(int arg) {
        return arg;
    }

    public int m3(int arg) {
        return TraitC$class.m3(this, arg);
    }

}

解释如下：

• TraitA没有定义任何方法，所以无需过多解释
• TraitB有两个抽象方法（m1、m2），所以我们必须自己实现这两个方法
• TraitC有一个具体方法（m3），被Scala编译器实现
• TraitD定义了一个字段，也被编译器实现