scala - 自我类型和特质子类有什么区别？

Question

特质的自我类型A：

trait B
trait A { this: B => }

说“A不能混入不扩展的具体类B”。

另一方面，以下内容：

trait B
trait A extends B

说“任何（具体或抽象）类混入A也将混入 B”。

这两个陈述不是同一个意思吗？self 类型似乎仅用于产生简单的编译时错误的可能性。

我错过了什么？

score 290 · Accepted Answer

它主要用于依赖注入，例如蛋糕模式。有一篇很棒的文章涵盖了 Scala 中许多不同形式的依赖注入，包括 Cake Pattern。如果你用谷歌搜索“Cake Pattern and Scala”，你会得到很多链接，包括演示文稿和视频。现在，这里是另一个问题的链接。

现在，至于自我类型和扩展特征之间有什么区别，这很简单。如果你说B extends A，那么B 就是一个A。当您使用自类型时，B 需要一个A. 使用自我类型创建了两个特定要求：

如果B是扩展的，那么你需要混入一个A.
当一个具体的类最终扩展/混合这些特征时，一些类/特征必须实现A。

考虑以下示例：

scala> trait User { def name: String }
defined trait User

scala> trait Tweeter {
     |   user: User =>
     |   def tweet(msg: String) = println(s"$name: $msg")
     | }
defined trait Tweeter

scala> trait Wrong extends Tweeter {
     |   def noCanDo = name
     | }
<console>:9: error: illegal inheritance;
 self-type Wrong does not conform to Tweeter's selftype Tweeter with User
       trait Wrong extends Tweeter {
                           ^
<console>:10: error: not found: value name
         def noCanDo = name
                       ^

如果Tweeter是的子类User，则不会有错误。在上面的代码中，我们需要a使用User时Tweeter，但是 aUser没有提供给Wrong，所以我们得到了一个错误。现在，上面的代码仍在范围内，请考虑：

scala> trait DummyUser extends User {
     |   override def name: String = "foo"
     | }
defined trait DummyUser

scala> trait Right extends Tweeter with User {
     |   val canDo = name
     | }
defined trait Right 

scala> trait RightAgain extends Tweeter with DummyUser {
     |   val canDo = name
     | }
defined trait RightAgain

有了Right，就满足了混入 aUser的要求。然而，上面提到的第二个要求没有得到满足：实现的负担User仍然存在于扩展的类/特征上Right。

RightAgain两个要求都满足。提供了一个User和一个实现User。

有关更多实际用例，请参阅此答案开头的链接！但是，希望现在你明白了。

score 161 · Accepted Answer

自类型允许您定义循环依赖关系。例如，您可以实现：

trait A { self: B => }
trait B { self: A => }

继承使用extends不允许这样做。尝试：

trait A extends B
trait B extends A
error:  illegal cyclic reference involving trait A

在 Odersky 书中，查看第 33.5 节（创建电子表格 UI 章节），其中提到：

在电子表格示例中，Model 类继承自 Evaluator，因此可以访问其评估方法。反过来，类 Evaluator 将其自身类型定义为 Model，如下所示：

package org.stairwaybook.scells
trait Evaluator { this: Model => ...

希望这可以帮助。

score 60 · Accepted Answer

另一个区别是自类型可以指定非类类型。例如

trait Foo{
   this: { def close:Unit} => 
   ...
}

这里的self类型是结构类型。效果是说任何混入 Foo 的东西都必须实现一个无参数的“关闭”方法返回单元。这允许为鸭子打字提供安全的 mixin。

score 16 · Accepted Answer

另一件没有提到的事情：因为自类型不是所需类的层次结构的一部分，它们可以从模式匹配中排除，特别是当您对密封的层次结构进行详尽匹配时。当您想要对正交行为进行建模时，这很方便，例如：

sealed trait Person
trait Student extends Person
trait Teacher extends Person
trait Adult { this : Person => } // orthogonal to its condition

val p : Person = new Student {}
p match {
  case s : Student => println("a student")
  case t : Teacher => println("a teacher")
} // that's it we're exhaustive

score 13 · Accepted Answer

Martin Odersky 的原始 Scala 论文Scalable Component Abstractions的第 2.3 节“Selftype Annotations”实际上很好地解释了 selftype 超越 mixin 组合的目的：提供一种将类与抽象类型相关联的替代方法。

论文中给出的例子是这样的，它似乎没有优雅的子类对应：

abstract class Graph {
  type Node <: BaseNode;
  class BaseNode {
    self: Node =>
    def connectWith(n: Node): Edge =
      new Edge(self, n);
  }
  class Edge(from: Node, to: Node) {
    def source() = from;
    def target() = to;
  }
}

class LabeledGraph extends Graph {
  class Node(label: String) extends BaseNode {
    def getLabel: String = label;
    def self: Node = this;
  }
}

score 12 · Accepted Answer

TL; DR 其他答案的摘要：

你扩展的类型暴露给继承的类型，但自类型不是

eg：class Cow { this: FourStomachs }允许您使用仅适用于反刍动物的方法，例如digestGrass. 然而，扩展 Cow 的特征将没有这样的特权。另一方面，class Cow extends FourStomachs会暴露digestGrass给任何人extends Cow 。
自类型允许循环依赖，扩展其他类型不允许

score 10 · Accepted Answer

让我们从周期性依赖开始。

trait A {
  selfA: B =>
  def fa: Int }

trait B {
  selfB: A =>
  def fb: String }

然而，这个解决方案的模块化并不像它最初出现的那么好，因为您可以像这样覆盖 self 类型：

trait A1 extends A {
  selfA1: B =>
  override def fb = "B's String" }
trait B1 extends B {
  selfB1: A =>
  override def fa = "A's String" }
val myObj = new A1 with B1

虽然，如果你覆盖一个 self 类型的成员，你将失去对原始成员的访问权限，仍然可以通过 super 使用继承来访问它。因此，使用继承真正获得的是：

trait AB {
  def fa: String
  def fb: String }
trait A1 extends AB
{ override def fa = "A's String" }        
trait B1 extends AB
{ override def fb = "B's String" }    
val myObj = new A1 with B1

现在我不能声称理解蛋糕模式的所有微妙之处，但让我印象深刻的是，强制模块化的主要方法是通过组合而不是继承或自我类型。

继承版本更短，但我更喜欢继承而不是 self 类型的主要原因是我发现使用 self 类型获得正确的初始化顺序更加棘手。然而，有些事情你可以用 self 类型做而你不能用继承做。自类型可以使用类型，而继承需要 trait 或类，如下所示：

trait Outer
{ type T1 }     
trait S1
{ selfS1: Outer#T1 => } //Not possible with inheritance.

你甚至可以这样做：

trait TypeBuster
{ this: Int with String => }

尽管您永远无法实例化它。我看不出不能从类型继承的任何绝对原因，但我当然认为拥有路径构造函数类和特性会很有用，因为我们有类型构造函数特性/类。不幸的是

trait InnerA extends Outer#Inner //Doesn't compile

我们有这个：

trait Outer
{ trait Inner }
trait OuterA extends Outer
{ trait InnerA extends Inner }
trait OuterB extends Outer
{ trait InnerB extends Inner }
trait OuterFinal extends OuterA with OuterB
{ val myV = new InnerA with InnerB }

或这个：

  trait Outer
  { trait Inner }     
  trait InnerA
  {this: Outer#Inner =>}
  trait InnerB
  {this: Outer#Inner =>}
  trait OuterFinal extends Outer
  { val myVal = new InnerA with InnerB with Inner }

更应该感同身受的一点是特征可以扩展类。感谢 David Maclver 指出这一点。这是我自己的代码中的一个示例：

class ScnBase extends Frame
abstract class ScnVista[GT <: GeomBase[_ <: TypesD]](geomRI: GT) extends ScnBase with DescripHolder[GT] )
{ val geomR = geomRI }    
trait EditScn[GT <: GeomBase[_ <: ScenTypes]] extends ScnVista[GT]
trait ScnVistaCyl[GT <: GeomBase[_ <: ScenTypes]] extends ScnVista[GT]

ScnBase继承自Swing Frame 类，因此它可以用作 self 类型，然后在最后（在实例化时）混合。但是，val geomR在继承特征使用它之前需要对其进行初始化。所以我们需要一个类来强制对geomR. 然后可以从多个正交特征继承该类ScnVista，这些正交特征本身可以继承。使用多个类型参数（泛型）提供了另一种模块化形式。

score 7 · Accepted Answer

trait A { def x = 1 }
trait B extends A { override def x = super.x * 5 }
trait C1 extends B { override def x = 2 }
trait C2 extends A { this: B => override def x = 2}

// 1.
println((new C1 with B).x) // 2
println((new C2 with B).x) // 10

// 2.
trait X {
  type SomeA <: A
  trait Inner1 { this: SomeA => } // compiles ok
  trait Inner2 extends SomeA {} // doesn't compile
}

score 4 · Accepted Answer

self 类型允许您指定允许混合特征的类型。例如，如果您有一个带有 self 类型的 trait Closeable，那么该 trait 知道唯一允许混合它的东西必须实现Closeable接口。

score 2 · Accepted Answer

更新：一个主要的区别是自我类型可以依赖于多个类（我承认这有点极端）。例如，您可以拥有

class Person {
  //...
  def name: String = "...";
}

class Expense {
  def cost: Int = 123;
}

trait Employee {
  this: Person with Expense =>
  // ...

  def roomNo: Int;

  def officeLabel: String = name + "/" + roomNo;
}

这允许将Employeemixin 添加到任何和的子类Person中Expense。当然，这仅在Expense扩展时才有意义，Person反之亦然。关键是使用自类型Employee可以独立于它所依赖的类的层次结构。它不关心什么扩展什么 - 如果你切换Expensevs的层次结构Person，你不必修改Employee.

score 0 · Accepted Answer

在第一种情况下，B 的子特征或子类可以混合到任何用途 A 中。因此 B 可以是抽象特征。

scala - 自我类型和特质子类有什么区别？

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