Scala - Trait

Trait

trait as interface

trait Logger {
  def log(msg: String)  // abstract method
}

트레이트에서 구현되지 않은 메소드는 자동으로 추상메소드로 인식된다.

extends 키워드를 사용해 트레이트를 사용할 수 있다.
트레이트의 추상메소드를 서브클래스에서 구현할 때 override가 필요 없다.

class ConsoleLogger extends Logger {
  def log(msg: String) { println(msg) }
}

하나 이상의 트레이트를 사용할 경우, with 키워드를 사용한다.

class ConsoleLogger extends Logger with Cloneable with Serializable

trait implemented

trait ConsoleLogger {
  def log(msg: String) { println(msg) }
}

class SavingsAccount extends Account with ConsoleLogger {
  def withdraw(amount: Double) {
    if (amount > balance) log("Insufficient funds")
    else balance -= amount
  }
}

trait in object

trait Logged {
  def log(msg: String) { }
}

class SavingsAccount extends Account with Logged {
  def withdraw(amount: Double) {
    if (amount > balance) log("Insufficient funds")
    else ...
  }
  ...
}

trait ConsoleLogger extends Logged {
  override def log(msg: String) { println(msg) }
}

val acct = new SavingsAccount with ConsoleLogger

SavingsAccount 객체인 acct에서 log를 실행하면 ConsoleLogger의 log가 실행된다.

layered trait

모든 로깅 메시지에 타임스탬프를 찍는다.

trait TimestampLogger extends Logged {
  override def log(msg: String) {
    super.log(new java.util.Date() + " " + msg)
  }
}

너무 긴 로그메시지를 잘라낸다.

trait ShortLogger extends Logged {
  val maxLength = 15
  override def log(msg: String) {
    super.log(
      if (msg.length <= maxLength) msg else msg.subString(0, maxLength - 3) + "...")
    )
  }
}

overriding abstract method about trait

trait의 추상메소드를 오버라이드 할 경우에는 override라는 키워드로는 충분치 않다.
반드시 abstract까지 기술해주어야 한다.

trait Logger {
  def log(msg: String)
}

trait TimestampLogger extends Logger {
  abstract override def log(msg: String) {
    super.log(new java.util.Date() + " " + msg)
  }
}

trait for rich interface

trait Logger {
  def log(msg: String)
  def info(msg: String) { log("INFO: " + msg) }
  def warn(msg: String) { log("WARN: " + msg) }
  def severe(msg: String) { log("SEVERE: " + msg) }
}

class SavingsAccount extends Account with Logger {
  def withdraw(amount: Double) {
    if (amount > balance) severe("Insufficient funds")
    else ...
  }
  ...
  override def log(msg: String) { println(msg) }
}

trait의 구체 필드

트레이트의 필드에 초기값을 제공할 수 있다.

trait ShortLogger extends Logged {
  val maxLength = 15
}

class Account {
  var balance = 0.0
}

class SavingsAccount extends Account with ConsoleLogger with ShortLogger {
  var interest = 0.0
  def withdraw(amount: Double) {
    if (amount > balance) log("Insufficient funds")
    else ...
  }
}

위와 같이 클래스를 구성하면, ShortLogger의 maxLength는 서브클래스의 필드로 여겨진다. balance는 슈퍼클래스의 필드다.

abstract field of trait

추상 필드가 있는 트레이트는 구체 서브클래스에서 반드시 오버라이드 되어야 한다.

trait ShortLogger extends Logged {
  val maxLength: Int  // an abstract field
  override def log(msg: String) {
    super.log(
      // maxLength 필드가 구현에 사용된다.
      if (msg.length <= maxLength) msg else msg.substring(0, maxLength - 3) + "...")
    )
  }
}

위와 같은 트레이트를 구체 클래스에서 사용할 때는 반드시 maxLength 필드의 값을 명시해주어야 한다.

class SavingsAccount extends Account with ConsoleLogger with ShortLogger {
  val maxLength = 20   // override 키워드는 필요없음.
}

val acct = new SavingsAccount with ConsoleLogger with ShortLogger {
  val maxLength = 20
}

트레이트 생성 순서

trait FileLogger extends Logger {
  val out = new PrintWriter("app.log")  // 트레이트 생성자의 일부
  out.println("# " + new Date().toString) // 트레이트 생성자의 일부

  def log(msg: String) { out.println(msg); out.flush() }
}

생성자들의 실행 순서

슈퍼클래스 생성자가 처음으로 호출된다.
트레이트 생성자는 슈퍼클래스 생성자 이후 클래스 생성자 전에 실행된다.
트레이트는 왼쪽에서 오른쪽으로 생성된다.
각 트레이트에서 부모가 먼저 생성된다.
여러 트레이트가 공통의 부모를 공유하고 부모가 이미 생성되었으면 다시는 생성하지 않는다.
모든 트레이트가 생성된 후에, 서브클래스가 생성된다.

class SavingsAccount extends Account with FileLogger with ShortLogger

위의 경우 생성자는 다음 순서로 실행된다. (클래스 선형화의 반대 순서)

Accoount (슈퍼클래스)
Logger (첫 번째 트레이트의 부모)
FileLogger (첫 번째 트레이트)
ShortLogger (두 번째 트레이트)
SavingsAccount (클래스)

트레이트 필드 초기화

트레이트는 생성 인자를 가질 수 없고, 인자 없는 생성자를 가진다.
트레이트와 클래스는 생성 인자 유무의 차이만 존재한다.
트레이트를 사용하는 서브클래스 생성시 인자를 줄 수 없으므로 다른 방법을 사용해야 한다.

조기 정의 사용

val acct = new {  // 조기정의 블록
  val filename = "myapp.log"
} with SavingsAccount with FileLogger

혹은 클래스에서 할 필요가 있을때,

class SavingsAccount extends {
  val filename = "savings.log"
} with Account with FileLogger {
  ... // SavingsAccount 구현
}

레이지 값 사용

trait FileLogger extends Logger {
  val filename: String
  lazy val out = new PrintStream(filename)
  def log(msg: String) { out.println(msg) }   // override는 필요하지 않음
}

out 필드는 처음 사용될 때 마다 초기화된다.
레이지 값은 사용할 때 마다 초기화를 확인하므로 효울이 떨어질 수 있다.

클래스를 확장한 트레이트

trait LoggedException extends Exception with Logged {
  def log() { log(getMessage()) }
}

class UnhappyException extends LoggedException {
  override def getMessage() = "arggh!"
}

LoggedException 트레이트의 슈퍼클래스 Exception은 UnhappyException의 슈퍼클래스가 된다.

서브클래스가 클래스를 상속하고 이미 클래스를 확장한 트레이트를 사용하는 경우,
서브클래스가 상속한 클래스와 트레이트가 상속한 클래스가 관련 있는 클래스이면 가능하다.

class UnhappyException extends IOException with LoggedException

위에서는 IOException이 이미 Exception을 확장한 클래스이다. 이런 경우에만 사용 가능하다.
아래와 같은 경우는 사용할 수 없다.

class UnhappyFrame extends JFrame with LoggedException // error

셀프 타입

클래스를 지정하는 셀프타입

트레이트가 this: type => 으로 시작하는 경우, 해당 type의 서브클래스와 믹스인 가능.
```
trait LoggedException extends Logged {
  this: Exception =>
    def log() { log(getMessage()) }
}
```
위 트레이트는 Exception을 확장하는 것이 아니라 셀프 타입을 가짐. -> Exception의 서브클래스에만 믹스 될 수 있음.

메소드를 지정하는 셀프타입

trait LoggedException extends Logged {
  this: { def getMessage() : String } =>
    def log() { log(getMessage()) }
}

위 트레이트는 getMessage 메소드를 가진 어떤 클래스나 믹스인 가능하다.