20.3　类和trait

现在来看看类与接口在Java和Scala中的不同。这两种结构在我们设计应用时都很常用。你会看到相对于Java的类和接口，Scala的类和接口提供了更多的灵活性。

20.3.1　更加简洁的Scala类

由于Scala也是一门完全的面向对象语言，因此你可以创建类，并将其实例化生成对象。最基础的形态上，声明和实例化类的语法与Java非常类似。比如，下面是一个声明Hello类的例子：

  1. class Hello {
  2.   def sayThankYou(){
  3.     println("Thanks for reading our book")
  4.   }
  5. }
  6. val h = new Hello()
  7. h.sayThankYou()
getter方法和setter方法

一旦你定义的类具有了字段，这件事情就变得有意思了。你碰到过单纯只定义字段列表的Java类吗？很明显，你还需要声明一长串的getter方法、setter方法，以及恰当的构造器。多麻烦啊！除此之外，你还需要为每一个方法编写测试。在企业Java应用中，大量的代码都消耗在了这样的类中。比如下面这个简单的Student类：

  1. public class Student {
  2.     private String name;
  3.     private int id;
  4.     public Student(String name) {
  5.         this.name = name;
  6.     }
  7.     public String getName() {
  8.         return name;
  9.     }
  10.     public void setName(String name) {
  11.         this.name = name;
  12.     }
  13.     public int getId() {
  14.         return id;
  15.     }
  16.     public void setId(int id) {
  17.         this.id = id;
  18.     }
  19. }

你需要手工定义构造器对所有的字段进行初始化，还要实现两个getter方法和两个setter方法。一个非常简单的类现在需要超过20行的代码才能实现！有的集成开发环境或者工具能帮你自动生成这些代码，不过你的代码库中还是需要增加大量额外的代码，而这些代码与你实际的业务逻辑并没有太大的关系。

Scala语言中构造器、getter方法以及setter方法都能隐式地生成，从而大大降低你代码中的冗余：

  1. class Student(var name: String, var id: Int)
  2. val s = new Student("Raoul", 1)       ←---- 初始化Student对象
  3. println(s.name)       ←---- 取得名称，打印输出Raoul
  4. s.id = 1337       ←---- 设置id
  5. println(s.id)       ←---- 打印输出1337

在Java中，可以通过定义公共字段来获得类似的行为，但仍然需要显式地定义构造函数。Scala类为你保存模板代码。

20.3.2　Scala的trait与Java 8的接口对比

Scala还提供了另一个非常有助于抽象对象的特性，名称叫trait。它是Scala为实现Java中的接口而设计的替代品。trait中既可以定义抽象方法，也可以定义带有默认实现的方法。trait同时还支持Java中接口那样的多继承，所以你可以将它们看成与Java中接口类似的特性，它们都支持默认方法。trait中还可以包含像抽象类这样的字段，而Java的接口不支持这样的特性。那么，trait就类似于抽象类吗？显然不是，因为trait支持多继承，而抽象类不支持多继承。Java支持类型的多继承，因为一个类可以实现多个接口。现在，Java 8通过默认方法又引入了对行为的多继承，不过它依旧不支持对状态的多继承，而这恰恰是trait支持的。

为了展示Scala中的trait到底是什么样，来看一个例子。我们定义了一个名为Sized的trait，它包含一个名为size的可变字段，以及一个带有默认实现的isEmpty方法：

  1. trait Sized{
  2.   var size : Int = 0       ←---- 名为size的字段
  3.   def isEmpty() = size == 0       ←---- 带默认实现的isEmpty方法
  4. }

你现在可以使用一个类在声明时构造它，下面这个例子中Empty类的size恒定为0：

  1. class Empty extends Sized       ←---- 一个继承自trait Sized的类
  2. println(new Empty().isEmpty())       ←---- 打印输出true

有一件事非常有趣，trait和Java的接口类似，也是在对象实例化时被创建（不过这依旧是一个编译时的操作）。比如，你可以创建一个Box类，动态地决定到底选择哪一个实例支持由trait Sized定义的操作：

  1. class Box
  2. val b1 = new Box() with Sized       ←---- 在对象实例化时构建trait
  3. println(b1.isEmpty())       ←---- 打印输出true
  4. val b2 = new Box()
  5. b2.isEmpty()       ←---- 编译错误：因为Box类的声明并未继承Sized

如果一个类继承了多个trait，各trait中声明的方法又使用了相同的签名或者相同的字段，这时会发生什么情况？为了解决这些问题，Scala中定义了一系列限制，这些限制和之前在第13章介绍默认方法时的限制极其类似。