在 Java 中将 Scala 特征与已实现的方法一起使用

Question

我想不可能从 Java 调用 Scala 特征中实现的方法，或者有没有办法？

假设我在 Scala 中：

trait Trait {
  def bar = {}
}

如果我将它用作 Java 的话

class Foo implements Trait {
}

Java 抱怨 Trait is not abstract and does not override abstract method bar() in Trait

Answer 1

回答

从 Java 的角度来看，Trait.scala 被编译成 Trait 接口。因此，在 Java 中实现 Trait 被解释为实现了一个接口——这使您的错误消息显而易见。简短的回答：你不能利用 Java 中的 trait 实现，因为这会在 Java 中启用多重继承（！）

它是如何在 Scala 中实现的？

长答案：那么它在 Scala 中是如何工作的？查看生成的字节码/类可以找到以下代码：

interface Trait {
    void bar();
}

abstract class Trait$class {
    public static void bar(Trait thiz) {/*trait implementation*/}
}

class Foo implements Trait {
    public void bar() {
        Trait$class.bar(this);  //works because `this` implements Trait
    }
}

• Trait是一个接口
• 抽象Trait$class（不要与Trait.class混淆）类是透明创建的，从技术上讲，它不实现Trait接口。但是它确实有一个 static bar() 方法，将 Trait 实例作为参数（类似于 this）
• Foo 实现Trait 接口
• scalac 通过委托给Trait$class 自动实现Trait 方法。这实质上意味着调用Trait$class.bar(this)。

注意Trait$class 既不是Foo 的成员，也不是Foo 扩展它。它只是通过传递this 来委托给它。

混合多种特征

继续题外话 Scala 是如何工作的……话虽如此，很容易想象在下面混合多个特征是如何工作的：

trait Trait1 {def ping(){}};
trait Trait2 {def pong(){}};
class Foo extends Trait1 with Trait2

翻译为：

class Foo implements Trait1, Trait2 {
  public void ping() {
    Trait1$class.ping(this);    //works because `this` implements Trait1
  }

  public void pong() {
    Trait2$class.pong(this);    //works because `this` implements Trait2
  }
}

覆盖相同方法的多个特征

现在很容易想象如何混合多个特征来覆盖相同的方法：

trait Trait {def bar(){}};
trait Trait1 extends Trait {override def bar(){}};
trait Trait2 extends Trait {override def bar(){}};

Trait1 和 Trait2 将再次成为扩展 Trait 的接口。现在如果 Trait2 在定义 Foo 时出现在最后：

class Foo extends Trait1 with Trait2

你会得到：

class Foo implements Trait1, Trait2 {
    public void bar() {
        Trait2$class.bar(this); //works because `this` implements Trait2
    }
}

但是切换Trait1 和Trait2（使Trait1 成为最后一个）将导致：

class Foo implements Trait2, Trait1 {
    public void bar() {
        Trait1$class.bar(this); //works because `this` implements Trait1
    }
}

可堆叠修改

现在考虑作为可堆叠修改的特征是如何工作的。想象一下有一个非常有用的类 Foo：

class Foo {
  def bar = "Foo"
}

您想使用特征来丰富一些新功能：

trait Trait1 extends Foo {
  abstract override def bar = super.bar + ", Trait1"
}

trait Trait2 extends Foo {
  abstract override def bar = super.bar + ", Trait2"
}

这是类固醇的新“Foo”：

class FooOnSteroids extends Foo with Trait1 with Trait2

翻译成：

特征1

interface Trait1 {
  String Trait1$$super$bar();
  String bar();
}
abstract class Trait1$class {
  public static String bar(Trait1 thiz) {
    // interface call Trait1$$super$bar() is possible
    // since FooOnSteroids implements Trait1 (see below)
    return thiz.Trait1$$super$bar() + ", Trait1";
  }
}

特质2

public interface Trait2 {
  String Trait2$$super$bar();
  String bar();
}
public abstract class Trait2$class {
  public static String bar(Trait2 thiz) {
    // interface call Trait2$$super$bar() is possible
    // since FooOnSteroids implements Trait2 (see below)
    return thiz.Trait2$$super$bar() + ", Trait2";
  }
}

FooOn类固醇

class FooOnSteroids extends Foo implements Trait1, Trait2 {
  public final String Trait1$$super$bar() {
    // call superclass 'bar' method version
    return Foo.bar();
  }

  public final String Trait2$$super$bar() {
    return Trait1$class.bar(this);
  }

  public String bar() {
    return Trait2$class.bar(this);
  }      
}

所以整个堆栈调用如下：

• FooOnSteroids 实例上的'bar' 方法（入口点）；
• Trait2$class 的 'bar' 静态方法将 this 作为参数传递并返回 'Trait2$$super$bar()' 方法调用和字符串 ", Trait2" 的串联；
• 'Trait2$$super$bar()' 在 FooOnSteroids 实例上调用 ...
• Trait1$class 的 'bar' 静态方法将 this 作为参数传递并返回 'Trait1$$super$bar()' 方法调用和字符串 ", Trait1" 的串联；
• 'Trait1$$super$bar' 在 FooOnSteroids 实例上调用 ...
• 原始 Foo 的 'bar' 方法

结果是“Foo, Trait1, Trait2”。

结论

如果您已设法阅读所有内容，则原始问题的答案在前四行...

Answer 2

它确实不是抽象的，因为bar 返回一个空的Unit（一种 NOP）。试试：

trait Trait {
  def bar: Unit
}

那么bar 将是一个返回void 的Java 抽象方法。