Rust特性是否类似于JavaScript mixins？

Question

该锈病书（第二版）认为，“特征类似于一个经常在其他语言中称为‘接口’功能，但有一些不同。” 对于那些不熟悉界面的人来说，这个比喻无法说明。是否可以将特征合理地认为是混合类（例如JavaScript中常见的混合类）？

两者似乎都是共享代码并向多个类型/对象添加方法而无需继承的一种方法，但是这些区别对于概念性理解有多重要？

Answer 1

“特性”（或Perl中的“角色”）是一种将多个功能单元添加到类（或Rust中的struct）的方法，而没有多重继承的问题。特质是“跨领域关注点”，这意味着它们不属于类层次结构，可以在任何类上实现。

特性定义了一个接口，这意味着为了使任何东西实现该特性，它必须定义所有必需的方法。就像您可以要求方法参数属于某些类一样，您可以要求某些参数实现某些特征。

一个很好的例子是写输出。在许多语言中，您必须决定要写的是FileHandle对象还是Socket对象。这可能会令人沮丧，因为有时事情只会写入文件，而不会写入套接字，反之亦然，或者您可能希望捕获字符串中的输出以进行调试。

如果改为定义特征，则可以写入实现该特征的任何内容。这正是Rust所做的std::io::Write。

pub trait Write {
    fn write(&mut self, buf: &[u8]) -> Result<usize>;

    fn flush(&mut self) -> Result<()>;

    fn write_all(&mut self, mut buf: &[u8]) -> Result<()> {
        while !buf.is_empty() {
            match self.write(buf) {
                Ok(0) => return Err(Error::new(ErrorKind::WriteZero,
                                               "failed to write whole buffer")),
                Ok(n) => buf = &buf[n..],
                Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => {}
                Err(e) => return Err(e),
            }
        }
        Ok(())
    }

    ...and a few more...
}

任何想要实施的东西都Write 必须实施write和flush。提供了默认值write_all，但是您可以根据需要实现自己的默认值。

这是Vec<u8>实现方式，Write因此您可以“打印”到字节向量。

impl Write for Vec<u8> {
    fn write(&mut self, buf: &[u8]) -> io::Result<usize> {
        self.extend_from_slice(buf);
        Ok(buf.len())
    }

    fn write_all(&mut self, buf: &[u8]) -> io::Result<()> {
        self.extend_from_slice(buf);
        Ok(())
    }

    fn flush(&mut self) -> io::Result<()> { Ok(()) }
}

现在，当您编写需要输出内容的内容而不是决定是否应将其写入一个File或一个TcpStream（网络套接字）或其他内容时，您会说它必须具有Write特征。

fn display( out: Write ) {
    out.write(...whatever...)
}

Mixins是此版本的精简版。Mixins是注入到类中的方法的集合。就是这样 它们解决了多重继承和跨领域关注的问题，但解决的很少。接口没有正式的承诺，您只需调用方法并希望获得最好的接口即可。

Mixins在功能上大部分是等效的，但没有提供任何编译时检查以及特性所提供的高性能。

如果您熟悉mixin，那么特性将是组合功能的一种熟悉方式。定义接口的要求将是艰巨的，但是对于从JavaScript进入Rust的任何人来说，强类型将是一项艰巨的任务。

与JavaScript不同的是，mixins是一个简洁的插件，而traits是Rust的基本组成部分。它们使Rust成为强类型的，高性能的，非常安全的，而且非常灵活。特性使Rust可以对函数参数的有效性进行广泛的编译时检查，而无需强类型语言的传统限制。

Rust的许多核心部分都具有特征。std::io::Writer已经提到过。还有std::cmp::PartialEq哪个句柄==和!=。std::cmp::PartialOrd为>，>=，<和<=。std::fmt::Display关于如何打印东西{}。等等。

Answer 2

将特质视为 mixins 会让你远离而不是走向理解。Traits 从根本上讲是关于严格的类型系统，这对于母语是 JavaScript 的程序员来说是相当陌生的。

与大多数编程结构一样，特征足够灵活，可以以类似于 mixins 惯用方式的方式使用它们，但这与大多数其他程序员（包括标准库）使用特征的方式完全不同。

你应该将特质视为一种彻底的新奇事物。