Scala 专题教程-抽象成员(6): 抽象类型

jerry Scala 2015年11月25日收藏

在本专题开始，我们看到“Type T?的用法，这是声明一个抽象类型，本篇介绍这种声明的意义和用途。和其它类型的抽象类型一样，抽象类型定义也是定义了一个“占位符”类型，其具体定义由其子类声明。不同的子类可以定义不同T的具体类型。
下面我们通过一个例子来说明抽象类型的用法，假定你需要为动物的饮食习性建模，你可能会定义如下的数据结构：

class Food
abstract class Animal {
	def eat(food: Food)
}

然后呢可能需要实现两个不同的实类对于与牛和草 Cows和Grass

class Grass extends Food
class Cow extends Animal {
	override def eat(food: Grass) {}
}

但是这段代码编译不通过：

<console>:13: error: class Cow needs to be abstract, since method eat in class Animal of type (food: Food)Unit is not defined
(Note that Food does not match Grass: class Grass is a subclass of class Food, but method parameter types must match exactly.)
       class Cow extends Animal {
             ^
<console>:14: error: method eat overrides nothing.
Note: the super classes of class Cow contain the following, non final members named eat:
def eat(food: Food): Unit
       override def eat(food: Grass) {}

怎么会出错呢，这是因为类Cow中的eat不能重载其父类，这是因为参数类型不一致，Animal中food类型为Food，而Cow中类型为Grass。仅管有人会说Grass是Food的子类，编译器没有必要这么严格。但是如果编译器允许这种情况存在，那么很快就出现新问题了：

假定前面的编译没有问题，我们在定义一个Fish类

class Fish extends Food
val bessy: Animal = new Cow
bessy eat (new Fish)

问题来了，我们给牛喂了鱼。如果前面的Cow可以编译通过的话，这段代码也是合法的，但结果却显然不对，因此编译器编译不通过Cow是有道理的。
对于这个问题，我们可以通过抽象类型来解决，哪种动物吃哪种食物由动物决定：

class Food
abstract class Animal {
	type SuitableFood <: Food
	def eat(food:SuitableFood)
}

当定义新的Animal子类时，动物只能吃合适的食物，而Animal 类本身不能决定那种食物合适，因此我们使用抽象类型定义。但这个抽象类型有类型上界限制，表示Animal子类中使用的SuitableFood 必须是Food的子类。

我们重新定义Cow如下：

class Grass extends Food
class Cow extends Animal {
	type SuitableFood = Grass
	override def eat(food:Grass) {}
}

你现在再试试喂鱼给牛看看：

scala> class Fish extends Food
defined class Fish
 
scala> val bessy :Animal = new Cow
bessy: Animal = Cow@a0992a
 
scala> bessy eat (new Fish)
<console>:14: error: type mismatch;
 found   : Fish
 required: bessy.SuitableFood
              bessy eat (new Fish)
                         ^