venerdì 10 luglio 2009

Ereditarietà multipla in Scala

Il problema dell'ereditarietà multipla nei linguaggi fortemente tipizzati (C++) è, molto banalmente, che se un oggetto eredita da due differenti classi che implementano lo stesso metodo, il compilatore non sa quale implementazione di quel metodo associargli (bind).

In Java e in C# perciò si è deciso di abolire l'ereditarietà multipla, e di inserire il concetto di interfaccia. Il problema delle interfacce, però, è che attraverso di loro viene descritto il comportamento di un oggetto (quali metodi sicuramente quel metodo avrà), ma non viene implementato, perché l'implementazione si demanda alla classe di quell'oggetto.

Questa soluzione non è ottimale, perché se nella mia tassonomia di classi ho delle forti "somiglianze" tra una classe e l'altra, la scrittura dell'implementazione dell'interfaccia comune rischia di doversi ripetere da una classe all'altra. Insomma, rischiamo ripetizioni e riscritture.

In Ruby esiste il concetto di mixin, per cui posso "prendere a prestito" del codice che esiste "altrove" e inserirlo nella mia classe, senza doverlo riscrivere. Il problema è che Ruby è un linguaggio di scripting, e non è tipizzato.

Scala è invece un linguaggio tipizzato che permette - in un certo senso! - l'ereditarietà multipla, e lo fa attraverso i "trait".

Ecco un esempio:


abstract class Animale
{
def nome:String;
def classe:String;
def comeMiChiamo:String = ("Sono il " + this.nome + " e sono un " + this.classe);
}

trait Mammifero extends Animale
{
override def classe:String = "Mammifero";
}

trait Rettile extends Animale
{
override def classe:String = "Rettile";
}

class Delfino(aName: String) extends Animale with Mammifero
{
def nome:String = "delfino "+ aName;
}

class Serpente(aName: String) extends Animale with Rettile
{
def nome:String = "serpente "+aName;
}

object Main
{
def main(args: Array[String])
{
parla(new Delfino("Pippo"));
parla(new Serpente("Pluto"));
}

def parla(animale: Animale)
{
println(animale.comeMiChiamo);
}
}


In questo esempio, la classe Animale è una classe astratta, che definisce il metodo "comeMiChiamo" (ok, non mi veniva niente di meglio!). Questo metodo è polimorfico rispetto alla "specie" dell'animale. Definisco perciò due nuove classi, che incidentalmente sono anche "classi di animali": i rettili e i mammiferi.

L'output del programma in console è:


Sono il delfino Pippo e sono un Mammifero
Sono il serpente Pluto e sono un Rettile


Quello che voglio dimostrare, è che posso scrivere in Scala una classe che eredita sia da Animale (il metodo "come mi chiamo"), sia da Rettile oppure Mammifero. Per farlo, "Rettile" e "Mammifero" sono due trait, di fatto la trasposizione dei Mixin per Scala. Se vogliamo, sono delle interfacce, solo che, a differenza delle interfacce in Java, il metodo che espongono è anche già implementato - evitandoci riscritture e copia/incolla nel codice (che è sempre male).

PS: La questione della duplicazione dei metodi alla base del problema dell'ereditarietà multipla, non è risolta, in Scala, è solo "evitata", dal momento che il compilatore, quando si tratta di "trait", fa un bel copia e incolla e non si preoccupa di controllare la coerenza - provate infatti ad esempio a far ereditare a Delfino sia il trait Mammifero che il trait Rettile:


class Delfino(aName: String) extends Animale with Mammifero with Rettile

1 commento:

alepuzio ha detto...

Ciao!
ho cominciato anche io a studiare Scala e trovo la tua spiegazione molto utile e chiarificatrice sui traits, che in effetti lasciano un po' spiazzati.