scala 类的继承

一、Scala 类继承的基础规则

Scala 中的类继承和 Java 有相似之处，但也有自己的特点：

1. 默认不可继承：Scala 中普通类默认是 final 的（不可继承），必须用 class 类名 前加 open 关键字才能被继承（Scala 3）；Scala 2 中需要显式去掉 final 或用 sealed 限制继承范围。
2. 继承语法：使用 extends 关键字，格式为 class 子类 extends 父类。
3. 构造器调用：子类构造器会优先调用父类的主构造器，若要调用父类辅助构造器，需在子类构造器中显式处理。
4. 方法重写：重写父类方法必须用 override 关键字（强制要求，避免误写）。

二、基础示例：简单类的继承

1. Scala 3 版本（推荐）

// 父类：用 open 标记可继承
open class Person(val name: String, val age: Int) {
  // 父类方法
  def introduce(): String = s"我叫$name，今年$age 岁"
  
  // 辅助构造器
  def this(name: String) = this(name, 0)
}

// 子类：继承 Person
class Student(name: String, age: Int, val studentId: String) extends Person(name, age) {
  // 重写父类方法，必须加 override
  override def introduce(): String = s"我叫$name，今年$age 岁，学号是$studentId"
  
  // 子类独有方法
  def study(): Unit = println(s"$name 正在学习")
}

// 测试代码
object InheritDemo extends App {
  val student = new Student("张三", 18, "2024001")
  println(student.introduce()) // 输出：我叫张三，今年18岁，学号是2024001
  student.study() // 输出：张三正在学习
  
  // 父类引用指向子类对象（多态）
  val person: Person = new Student("李四", 19, "2024002")
  println(person.introduce()) // 输出：我叫李四，今年19岁，学号是2024002
}

2. Scala 2 版本（无 open 关键字）

// Scala 2 中无需 open，默认可继承（除非加 final）
class Person(val name: String, val age: Int) {
  def introduce(): String = s"我叫$name，今年$age 岁"
  def this(name: String) = this(name, 0)
}

class Student(name: String, age: Int, val studentId: String) extends Person(name, age) {
  override def introduce(): String = s"我叫$name，今年$age 岁，学号是$studentId"
  def study(): Unit = println(s"$name 正在学习")
}

object InheritDemo extends App {
  val student = new Student("张三", 18, "2024001")
  println(student.introduce())
}

三、关键知识点详解

1. 构造器的继承规则

• 子类主构造器的参数会自动传递给父类主构造器（如 extends Person(name, age)）。

• 若父类没有无参主构造器，子类必须显式调用父类的有参构造器，否则编译报错。

• 示例：父类只有有参构造器时，子类的写法

  open class Person(name: String) { // 父类主构造器有参
    val fullName = name
  }
  
  // 子类必须显式传参给父类构造器
  class Student(name: String, id: String) extends Person(name) {
    val studentId = id
  }
  

2. 方法重写

• 必须加 override 关键字（Scala 强制要求，Java 是可选）。

• 若父类方法是 final，子类无法重写。

• 可以重写 val 字段（本质是重写字段的 getter 方法）：

  open class Person {
    val info: String = "父类信息"
  }
  
  class Student extends Person {
    override val info: String = "子类信息" // 重写字段
  }
  

3. 抽象类的继承

Scala 中抽象类用 abstract 修饰，包含抽象方法 / 字段（无实现），子类必须实现抽象成员：

// 抽象父类
abstract class Shape {
  // 抽象方法（无实现）
  def area(): Double
  // 抽象字段（无初始值）
  val color: String
}

// 子类实现抽象成员
class Circle(val radius: Double) extends Shape {
  override def area(): Double = Math.PI * radius * radius
  override val color: String = "red"
}

object ShapeDemo extends App {
  val circle = new Circle(2.0)
  println(circle.area()) // 输出：12.566370614359172
  println(circle.color) // 输出：red
}

4. 单继承限制

和 Java 一样，Scala 类只能单继承（一个子类只能有一个直接父类），但可以通过 trait（特质）实现类似多继承的效果。

四、总结

1. 核心语法：Scala 3 中父类需加 open 才能被继承，子类用 extends 关键字，重写方法 / 字段必须加 override。
2. 构造器规则：子类构造器必须显式调用父类构造器（若父类无无参构造器），参数通过 extends 父类(参数) 传递。
3. 关键特性：Scala 支持抽象类继承、字段重写，且强制 override 关键字，避免误重写，同时遵循单继承原则（可结合 trait 补充多继承能力）。