Mixins 与 Scala 中的组合

Question

在 Java 世界中（更准确地说，如果您没有多重继承/混合），经验法则非常简单：“优先考虑对象组合而不是类继承”。

如果您还考虑使用 mixins，我想知道它是否/如何改变，尤其是在 scala 中？
mixin 是否被认为是一种多重继承或更多类组合的方式？
是否还有“优先对象组合优于类组合”（或相反）指南？

我见过很多例子，当对象组合也可以完成工作时，人们使用（或滥用）mixin，但我并不总是确定哪个更好。在我看来，你可以用它们实现非常相似的东西，但也有一些区别，一些例子：

• 可见性 - 使用 mixins，一切都成为公共 api 的一部分，而组合则不是这样。
• 冗长 - 在大多数情况下，mixin 不那么冗长并且更易于使用，但并非总是如此（例如，如果您还在复杂的层次结构中使用 self 类型）

我知道简短的回答是“视情况而定”，但可能有一些典型的情况是这样或那样更好。

到目前为止我可以提出的一些指导方针示例（假设我有两个特征 A 和 B，并且 A 想使用 B 的一些方法）：

• 如果您想使用 B 中的方法扩展 A 的 API，则使用 mixins，否则为组合。但是，如果我创建的类/实例不是公共 API 的一部分，则无济于事。
• 如果你想使用一些需要混合的模式（例如Stackable Trait Pattern），那么这是一个简单的决定。
• 如果你有循环依赖，那么使用 self 类型的 mixin 会有所帮助。 （我尽量避免这种情况，但这并不总是那么容易）
• 如果您想要一些动态的、运行时决定如何进行组合然后是对象组合。

在许多情况下，mixin 似乎更容易（和/或不那么冗长），但我很确定它们也有一些陷阱，比如两篇 artima 文章中描述的“上帝类”和其他：part 1，@ 987654323@（顺便说一句，在我看来，大多数其他问题与 scala 无关/不那么严重）。

你还有更多这样的提示吗？

Answer 1

如果您只在类定义中混入抽象特征，然后在对象实例化时混入相应的具体特征，那么在 Scala 中可以避免人们在混入方面遇到的许多问题。比如

trait Locking{
   // abstract locking trait, many possible definitions
   protected def lock(body: =>A):A
}

class MyService{
   this:Locking =>
}

//For this time, we'll use a java.util.concurrent lock
val myService:MyService = new MyService with JDK15Locking 

这个结构有几个值得推荐的地方。首先，它可以防止类爆炸，因为需要不同的特征功能组合。其次，它允许轻松测试，因为可以创建和混合“无所事事”的具体特征，类似于模拟对象。最后，我们完全隐藏了所使用的锁定特性，甚至锁定仍在继续，对我们服务的消费者来说。

既然我们已经克服了混音的大部分声称的缺点，我们仍然需要权衡取舍 在混音和合成之间。对于我自己，我通常根据假设的委托对象是否完全被包含对象封装，或者它是否可能被共享并具有自己的生命周期来做出决定。锁定提供了一个很好的完全封装委托的例子。如果您的类使用锁对象来管理对其内部状态的并发访问，则该锁完全由包含对象控制，并且它及其操作都不会作为类的公共接口的一部分进行宣传。对于像这样完全封装的功能，我使用 mix-ins。对于共享的东西，比如数据源，使用组合。

Answer 2

您未提及的其他差异：

• 特征类没有任何独立存在：

(Programming Scala)

如果您发现某个特定 trait 最常被用作其他类的父级，因此子类表现为父级 trait，那么请考虑将 trait 定义为一个类，以使这种逻辑关系更加清晰。
（我们说 behaves as，而不是 is a，因为前者是基于 Liskov 替换原则的更精确的继承定义 - 例如，参见 [Martin2003] .)

^{[Martin2003]：Robert C. Martin，敏捷软件开发：原则、模式和实践，Prentice-Hall，2003 年}

• mixins (trait) 没有构造函数参数。

因此advice, still from Programming Scala：

避免特征中无法初始化为合适默认值的具体字段。
改为使用抽象字段或将 trait 转换为具有构造函数的类。
当然，无状态特征在初始化方面没有任何问题。

良好的面向对象设计的一般原则是，从构造过程完成的那一刻开始，实例应该始终处于已知的有效状态。

最后一部分，关于对象的初始状态，通常有助于在给定概念的类（和类组合）和特征（和混合）之间做出决定.