为什么在混合特征时会创建一个匿名类？

Question

scala> class A
defined class A

scala> trait B
defined trait B

创建A 类的对象给我们：

scala> new A
res4: A = A@11ea3fc

但是创建一个带有 B 特征的 A 类对象给了我们：

scala> new A with B
res3: A with B = $anon$1@172aa3f

这里我们有一个匿名类（anon 提示）。为什么？

这是因为A with B类型被认为是一种新类型（并且之前没有用标识符定义）吗？

Answer 1

这不仅仅是因为A with B 必须被视为一种新类型。对于 Scala 类型系统，是否存在对应于A with B 的类并不直接重要。生成了一个匿名类，因为它必须包含 bridge 方法，用于已混入的特征中的所有方法。

创建匿名类的原因是该对象必须具有来自A 的所有方法和来自B 的所有方法的实现。在 JVM 字节码层面，这需要继承多个类，而 JVM 不支持多继承模型。

为了模拟多重继承（或 mixin 组合，无论你如何称呼它），Scala 在创建 trait 时会执行以下操作：

1. 如果 trait T 没有方法实现，它会创建一个接口来定义 trait 中的所有方法。

2. 如果 trait T 有方法实现，它会另外创建一个类 T$class，它为T 中的每个具体方法提供一个静态方法。此静态方法与T 中的相应方法具有相同的主体，但其签名已更改为包含this 参数。如果T 有：

   def foo(x: Int) = x
   

那么T$class 将有：

<static> def foo($this: T, x: Int) = x

通过mixin组合一些类A和一些特征T获得的类将生成一个特殊的桥接方法，它将调用转发到包含主体的静态方法。这样，方法的主体就不会在混入T 的每个类中重复。这就是为什么必须创建匿名类的原因——它必须为T 中的每个方法定义桥接方法。

这是一个例子。当您通过混合组合创建新类时，例如拨打new A with T:

class A {
  def bar = println("!")
}

trait T {
  def foo(x: Int) = x
}

new A with T

编译器会将其大致改写成这样：

class A {
  def bar = println("!")
}

<interface> T {
  def foo(x: Int): Int
}

class T$class {
  <static> def foo($this: T, x: Int) = x
}

class $anon extends A <implements> T {
  // notice that `bar` is inherited, but `foo` is not
  <bridge> def foo(x: Int) = T$class.foo(this, x)
}
new $anon

请注意，编译器实际上可以将调用点重写为foo，以直接从调用点调用静态方法，而不是通过桥接方法。之所以不这样做是因为那样它就不再支持子类型化多态了。

Answer 2

是的。虽然您的 type 仍然是 A with B，但需要有一个实现这两个接口的底层 Java 类。这并没有什么问题，只是如果你以这种方式创建对象数百次，你可能会拥有数百个类文件。在这种情况下，您可能需要创建一个专用的class AB extends A with B，然后实例化new AB。

作为旁注，你会发现你也不能直接实例化特征，例如new B 不起作用。您还需要在这里创建一个显式类，例如new B {}，再次生成合成（“匿名”）类。