Scala入门到精通——第二十二节 高级类型 （一）

本节主要内容

this.type使用
类型投影
结构类型
复合类型

1. this.type使用

class Person{
private var name:String=null
private var age:Int=0
def setName(name:String)={
this.name=name
//返回对象本身
this
}
def setAge(age:Int)={
this.age=age
//返回对象本身
this
}
override def toString()="name:"+name+" age:"+age
}

object Main extends App{
//链式调用
println(new Person().setAge(18).setName("摇摆少年梦"))
}

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当涉及到继承时，这种机制会存在些问题，例如：

class Person{
private var name:String=null
private var age:Int=0
def setName(name:String)={
this.name=name
//返回Person对象本身
this
}
def setAge(age:Int)={
this.age=age
//返回Person对象本身
this
}
override def toString()="name:"+name+" age:"+age
}

class Student extends Person{
private var studentNo:String=null
def setStudentNo(no:String)={
this.studentNo=no
this
}
override def toString()=super.toString()+" studetNo:"+studentNo
}

object Main extends App{
//下面的代码会报错
//value setStudentNo is not a member of cn.scala.xtwy.advancedtype.Person
println(new Student().setName("john").setAge(22).setStudentNo("2014"))
}

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Student对象在调用setName、setAge方法时，返回的对象类型实质上仍然是Person类型，而Person类型并没有setStudentNo方法，从而编译出错。为解决该问题，可以将setName、setAge方法的返回值设置为：

this.type

，代码如下：

class Person{
private var name:String=null
private var age:Int=0
//this.type返回实际类型
def setName(name:String):this.type={
this.name=name
this
}
def setAge(age:Int):this.type={
this.age=age
this
}
override def toString()="name:"+name+" age:"+age
}

class Student extends Person{
private var studentNo:String=null
def setStudentNo(no:String)={
this.studentNo=no
this
}
override def toString()=super.toString()+" studetNo:"+studentNo
}

object Main extends App{
//println(new Person().setAge(18).setName("摇摆少年梦"))
println(new Student().setName("john").setAge(22).setStudentNo("2014"))
}

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2. 类型投影

我们知道，Scala中的内部类同类成员一类，只不过它被定义一个类而已，它具有如下的访问创建方式：

class Outter{
private var x:Int=0
//内部类Inner
class Inner{
def test()=x
}
}

object TypeProject extends App{
val outter=new Outter
//创建内部类的方式，同访问正常的成员变量一样
val inner=new outter.Inner
println(inner.test())

}

那scala语言中不同对象创建的内部类是不是同一个类呢？其实不是，下面的代码就是证明：

import scala.reflect.runtime.universe.typeOf
class Outter{
private var x:Int=0
def print(i:Inner)=i
class Inner{
def test()=x
}
}

object TypeProject extends App{
val outter=new Outter
val inner=new outter.Inner

val outter2=new Outter
val inner2=new outter2.Inner

//下面的代码编译会失败
//outter.print(inner2)
//这是因为不同outter对象对应的内部类成员类型是不一样的
//这就跟两个类成员的实例它们内存地址不一样类似

//下面的类型判断会输出false
//这也进一步说明了它们类型是不一样的
println(typeOf[outter.Inner]==typeOf[outter2.Inner])

}

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上述代码中Outter类中的

def print(i:Inner)=i

成员方法中的参数类型Inner其实相当于

def print(i:this.Inner)=i

或

def print(i:Outter.this.Inner)=i

，也即它依赖于外部类，整体的话构成了一路径，因为也称为路径依赖类型。

再看下内部类的几种使用情况，它对应几种不同的路径依赖类型：

（1）类内部本身使用情况

class Outter{
private var x:Int=0
//内部使用，相当于
//private var i:Inner=new Outter.this.Inner
private var i:Inner=new Inner
def print(i:Inner)=i
class Inner{
def test()=x
}
}

（2）子类使用父类中的内部类

class Outter{
private var x:Int=0
def print(i:Inner)=i
class Inner{
def test()=x
}
}
//子类中使用父类中的内部类
class A extends Outter{
private val i=new A.super.Inner
}

（3）在其它类或对象中使用

object TypeProject extends App{
val outter=new Outter
val inner=new outter.Inner

val outter2=new Outter
val inner2=new outter2.Inner
}

明白几种路径依赖类型之后，我们可以对类型投影进行说明：类型投影的目的是将外部类Outter中定义的方法def print(i:Inner)=i，它可以接受做任意外部类对象中的Inner类。上面的例子当中outter与outter2中的Inner类型具有共同的父类。如下图所示：



代码如下：

import scala.reflect.runtime.universe.typeOf
class Outter{
private var x:Int=0
private var i:Inner=new Outter.this.Inner
//Outter#Inner类型投影的写法
//可以接受任何outter对象中的Inner类型对象
def print(i:Outter#Inner)=i
class Inner{
def test()=x
}
}

class A extends Outter{
private val i=new A.super.Inner
}

object TypeProject extends App{
val outter=new Outter
val inner=new outter.Inner

val outter2=new Outter
val inner2=new outter2.Inner
//下面的这个语句可以成功执行
outter.print(inner2)
//注意，下面的这条语句返回的仍然是false，我们只是对print方法中的
//参数进行类型投影，并没有改变outter.Inner与outter2.Inner
//是不同类的事实
println(typeOf[outter.Inner]==typeOf[outter2.Inner])
}

3. 结构类型

结构类型（Struture Type）通过利用反射机制为静态语言添加动态特性，从面使得参数类型不受限于某个已命名的的类型，例如：

object StructureType {
//releaseMemory中的方法是一个结构体类型，它定义了
//一个抽象方法，对close方法的规格进行了说明
def releaseMemory(res:{def close():Unit}){
res.close()
}

def main(args: Array[String]): Unit = {
//结构体使用方式
releaseMemory(new {def close()=println("closed")})
}
}

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另外结构体类型还可以用type关键字进行声明，如：

object StructureType {
def releaseMemory(res:{def close():Unit}){
res.close()
}
//采用关键字进行结构体类型声明
type X={def close():Unit}
//结构体类型X作为类型参数，定义函数releaseMemory2
def releaseMemory2(x:X)=x.close()

def main(args: Array[String]): Unit = {
releaseMemory(new {def close()=println("closed")})
//函数使用同releaseMemory
releaseMemory2(new {def close()=println("closed")})
}
}

从上面的代码来看，结构体类型其实可以看作是一个类，在函数调用时，直接通过new操作来创建一个结构体类型对象，当然它是匿名的。因此，上述方法也可以传入一个实现了close方法的类或单例对象

//定义一个普通的scala类，其中包含了close成员方法
class File{
def close():Unit=println("File Closed")
}
//定义一个单例对象，其中也包含了close成员方法
object File{
def close():Unit=println("object File closed")
}

object StructureType {
def releaseMemory(res:{def close():Unit}){
res.close()
}
type X={def close():Unit}
def releaseMemory2(x:X)=x.close()

def main(args: Array[String]): Unit = {
releaseMemory(new {def close()=println("closed")})
releaseMemory2(new {def close()=println("closed")})

//对于普通的scala类，直接创建对象传入即可使用前述的方法
releaseMemory(new File())
//对于单例对象，直接传入单例对象即可
releaseMemory(File)
}
}

我们可以看到，虽然说定义的方法中的参数是一个结构体类型，但是我们也可以传入普通类对象和单例对象，只要该对象或类中具有结构体类型中声明的方法即可。上述代码也告诉 我们，其实结构体类型也是一个类，只是表现形式与类有所区别而已。

4. 复合类型

复合类型在前面的课程中其实我们已经有过接触，例如

class B extends A with Cloneable

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整体 A with Cloneable可以看作是一个复合类型，它也可以通过type关键字来进行声明，例如：

class B extends A with Cloneable

object CompoundType {
//利用关键字type声明一个复合类型
type X=A with Cloneable
def test(x:X)=println("test ok")
def main(args: Array[String]): Unit = {
test(new B)
}
}