Scala编程:面向对象

定义一个简单的类

scala> :paste// Entering paste mode (ctrl-D to finish)class HelloWorld {  private var name = "leo"
  def sayHello() { print("Hello, " + name) }  def getName = name
}// Exiting paste mode, now interpreting.defined class HelloWorldscala> var helloWorld = new HelloWorldhelloWorld: HelloWorld = HelloWorld@383d9653

scala> helloWorld.sayHello()Hello, leo

scala> helloWorld.getName // 也可以不加括号,如果定义方法时不带括号,则调用方法时也不能带括号res83: String = leo

get与setter

  • 定义不带private的var field,此时scala生成的面向JVM的类时,会定义为private的name字段,并提供public的getter和setter方法

  • 而如果使用private修饰field,则生成的getter和setter也是private的

  • 如果定义val field,则只会生成getter方法

  • 如果不希望生成setter和getter方法,则将field声明为private[this]

  • 调用getter和setter方法,分别叫做name和name_ =

自定义getter与setter方法

scala> :paste// Entering paste mode (ctrl-D to finish)class Student {  private var myName = "leo"
  def name = "your name is " + myName  def name_=(newValue: String)  {
    print("you cannot edit your name!!!")
  }
}// Exiting paste mode, now interpreting.defined class Studentscala> val leo = new Studentleo: Student = Student@77c66a4f

scala> leo.name
res0: String = your name is leo

scala> leo.name = "leo1"you cannot edit your name!!!leo.name: String = your name is leo

private[this]的使用

scala> :paste// Entering paste mode (ctrl-D to finish)class Student{private[this] var myAge = 0def age_= (newAge:Int){if(newAge > 0) myAge = newAgeelse print("illegal age")
}def age = myAgedef older(s: Student)={
myAge > s.myAge
}
}// Exiting paste mode, now interpreting.<console>:19: error: value myAge is not a member of Student
       myAge > s.myAge
                 ^

Java风格的getter和setter方法

  • Scala的getter和setter方法的命名与java是不同的,是field和field_=的方式

  • 如果要让scala自动生成java风格的getter和setter方法,只要给field添加@BeanProperty注解即可

  • 此时会生成4个方法,name: String、name_=(newValue: String): Unit、getName(): String、setName(newValue: String): Unit

setName(newValue: String): Unitimport scala.reflect.BeanPropertyclass Student {  @BeanProperty var name: String = _
}class Student(@BeanProperty var name: String)val s = new Students.setName("leo")
s.getName()

辅助构造函数

Scala中,可以给类定义多个辅助constructor,类似于java中的构造函数重载

辅助构造函数之间可以互相调用,而且必须第一行调用主构造函数

class Student {  private var name = ""
  private var age = 0
  def this(name: String) {    this()    this.name = name
  }  def this(name: String, age: Int) {    this(name)    this.age = age
  }

主构造函数

  • Scala中,主constructor是与类名放在一起的,与java不同

  • 而且类中,没有定义在任何方法或者是代码块之中的代码,就是主constructor的代码,这点感觉没有java那么清晰

class Student(val name: String, val age: Int) {
  println("your name is " + name + ", your age is " + age)
}class Student(val name: String = "leo", val age: Int = 30) {
  println("your name is " + name + ", your age is " + age)
}

内部类

import scala.collection.mutable.ArrayBufferclass Class {  class Student(val name: String) {}  val students = new ArrayBuffer[Student]  def getStudent(name: String) =  {    new Student(name)
  }
}val c1 = new Classval s1 = c1.getStudent("leo")
c1.students += s1val c2 = new Classval s2 = c2.getStudent("leo")
c1.students += s2

对象

Scala特有对象object

  • object,相当于class的单个实例,通常在里面放一些静态的field或者method

  • 第一次调用object的方法时,就会执行object的constructor,也就是object内部不在method中的代码;但是object不能定义接受参数的constructor

  • 注意,object的constructor只会在其第一次被调用时执行一次,以后再次调用就不会再次执行constructor了

  • object通常用于作为单例模式的实现,或者放class的静态成员,比如工具方法

object Person {  private var eyeNum = 2
  println("this Person object!")  def getEyeNum = eyeNum
}

伴生对象

  • 如果有一个class,还有一个与class同名的object,那么就称这个object是class的伴生对象,class是object的伴生类

  • 伴生类和伴生对象必须存放在一个.scala文件之中

  • 伴生类和伴生对象,最大的特点就在于,互相可以访问private field

object Person {  private val eyeNum = 2
  def getEyeNum = eyeNum
}class Person(val name: String, val age: Int) {  def sayHello = println("Hi, " + name + ", I guess you are " + age + " years old!" + ", and usually you must have " + Person.eyeNum + " eyes.")
}

让object继承抽象类

  • object的功能其实和class类似,除了不能定义接受参数的constructor之外

  • object也可以继承抽象类,并覆盖抽象类中的方法

abstract class Hello(var message: String) {  def sayHello(name: String): Unit}object HelloImpl extends Hello("hello") {  override def sayHello(name: String) = {
    println(message + ", " + name)
  }
}

apply方法

  • object中非常重要的一个特殊方法,就是apply方法

  • 通常在伴生对象中实现apply方法,并在其中实现构造伴生类的对象的功能

  • 而创建伴生类的对象时,通常不会使用new Class的方式,而是使用Class()的方式,隐式地调用伴生对象得apply方法,这样会让对象创建更加简洁

scala> :paste// Entering paste mode (ctrl-D to finish)class Person(val name: String)object Person {  def apply(name: String) = new Person(name)
}// Exiting paste mode, now interpreting.defined class Persondefined object Personscala> val s1 = new Person("leo")
s1: Person = Person@27959c4e

scala> val s2 = Person("jack")
s2: Person = Person@95f61c2

main方法

  • 就如同java中,如果要运行一个程序,必须编写一个包含main方法类一样;在scala中,如果要运行一个应用程序,那么必须有一个main方法,作为入口

  • scala中的main方法定义为def main(args:Array[String]),而且必须定义在object中

object HelloWorld {  def main(args: Array[String]) {
    println("Hello World!!!")
  }
}
  • 除了自己实现main方法之外,还可以继承App Trait,然后将需要在main方法中运行的代码,直接作为object的constructor代码;而且用args可以接受传入的参数

object HelloWorld extends App {  if (args.length > 0) println("hello, " + args(0))  else println("Hello World!!!")
}

编译执行

scalac HelloWorld.scala
scala -Dscala.time HelloWorldscala -Dscala.time HelloWorld leo

用object来实现枚举功能

  • Scala没有直接提供类似于Java中的Enum这样的枚举特性,如果要实现枚举,则需要用object继承Enumeration类,并且调用Value方法来初始化枚举值

object Season extends Enumeration {  val SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER = Value}
  • 还可以通过Value传入枚举值的id和name,通过id和toString可以获取;还可以通过id和name来查找枚举值

object Season extends Enumeration {  val SPRING = Value(0, "spring")  val SUMMER = Value(1, "summer")  val AUTUMN = Value(2, "autumn")  val WINTER = Value(3, "winter")
}Season(0)Season.withName("spring")
  • 使用枚举object.values可以遍历枚举值

for (ele <- Season.values) println(ele)

继承

  • Scala中,让子类继承父类,与Java一样,也是使用extends关键字

  • 继承就代表,子类可以从父类继承父类的field和method;然后子类可以在自己内部放入父类所没有,子类特有的field和method;使用继承可以有效复用代码

  • 子类可以覆盖父类的field和method;但是如果父类用final修饰,field和method用final修饰,则该类是无法被继承的,field和method是无法被覆盖的

class Person {  private var name = "leo"
  def getName = name
}class Student extends Person {  private var score = "A"
  def getScore = score
}

override和super

  • Scala中,如果子类要覆盖一个父类中的非抽象方法,则必须使用override关键字

  • override关键字可以帮助我们尽早地发现代码里的错误,比如:override修饰的父类方法的方法名我们拼写错了;比如要覆盖的父类方法的参数我们写错了;等等

  • 此外,在子类覆盖父类方法之后,如果我们在子类中就是要调用父类的被覆盖的方法呢?那就可以使用super关键字,显式地指定要调用父类的方法

class Person {  private var name = "leo"
  def getName = name
}class Student extends Person {  private var score = "A"
  def getScore = score  override def getName = "Hi, I'm " + super.getName
}

override field

  • Scala中,子类可以覆盖父类的val field,而且子类的val field还可以覆盖父类的val field的getter方法;只要在子类中使用override关键字即可

class Person {  val name: String = "Person"
  def age: Int = 0}class Student extends Person {  override val name: String = "leo"
  override val age: Int = 30}

父类和子类的类型判断和转换( isInstanceOf和asInstanceOf)

  • 如果我们创建了子类的对象,但是又将其赋予了父类类型的变量。则在后续的程序中,我们又需要将父类类型的变量转换为子类类型的变量,应该如何做?

  • 首先,需要使用isInstanceOf判断对象是否是指定类的对象,如果是的话,则可以使用asInstanceOf将对象转换为指定类型

  • 注意,如果对象是null,则isInstanceOf一定返回false,asInstanceOf一定返回null

  • 注意,如果没有用isInstanceOf先判断对象是否为指定类的实例,就直接用asInstanceOf转换,则可能会抛出异常

class Personclass Student extends Personval p: Person =  new Studentvar s: Student = nullif (p.isInstanceOf[Student]) s = p.asInstanceOf[Student]

getClass和classOf

  • isInstanceOf只能判断出对象是否是指定类以及其子类的对象,而不能精确判断出,对象就是指定类的对象

  • 如果要求精确地判断对象就是指定类的对象,那么就只能使用getClass和classOf了

  • 对象.getClass可以精确获取对象的类,classOf[类]可以精确获取类,然后使用==操作符即可判断

class Personclass Student extends Personval p: Person = new Studentp.isInstanceOf[Person]
p.getClass == classOf[Person]
p.getClass == classOf[Student]

protected

  • 跟java一样,scala中同样可以使用protected关键字来修饰field和method,这样在子类中就不需要super关键字,直接就可以访问field和method

  • 还可以使用protected[this],则只能在当前子类对象中访问父类的field和method,无法通过其他子类对象访问父类的field和method

class Person {  protected var name: String = "leo"
  protected[this] var hobby: String = "game"} 
class Student extends Person {  def sayHello = println("Hello, " + name)  def makeFriends(s: Student) {
    println("my hobby is " + hobby + ", your hobby is " + s.hobby)
  }
}

调用父类的constructor

  • Scala中,每个类可以有一个主constructor和任意多个辅助constructor,而每个辅助constructor的第一行都必须是调用其他辅助constructor或者是主constructor;因此子类的辅助constructor是一定不可能直接调用父类的constructor的

  • 只能在子类的主constructor中调用父类的constructor,以下这种语法,就是通过子类的主构造函数来调用父类的构造函数

  • 注意!如果是父类中接收的参数,比如name和age,子类中接收时,就不要用任何val或var来修饰了,否则会认为是子类要覆盖父类的field

class Person(val name: String, val age: Int)class Student(name: String, age: Int, var score: Double) extends Person(name, age) {  def this(name: String) {    this(name, 0, 0)
  }  def this(age: Int) {    this("leo", age, 0)
  }
}

匿名内部类

  • 在Scala中,匿名子类是非常常见,而且非常强大的。Spark的源码中也大量使用了这种匿名子类。

  • 匿名子类,也就是说,可以定义一个类的没有名称的子类,并直接创建其对象,然后将对象的引用赋予一个变量。之后甚至可以将该匿名子类的对象传递给其他函数。

class Person(protected val name: String) {  def sayHello = "Hello, I'm " + name
}// 匿名内部类val p = new Person("leo") {  override def sayHello = "Hi, I'm " + name
}def greeting(p: Person { def sayHello: String }) {
  println(p.sayHello)
}

抽象类

  • 如果在父类中,有某些方法无法立即实现,而需要依赖不同的子来来覆盖,重写实现自己不同的方法实现。此时可以将父类中的这些方法不给出具体的实现,只有方法签名,这种方法就是抽象方法。

  • 而一个类中如果有一个抽象方法,那么类就必须用abstract来声明为抽象类,此时抽象类是不可以实例化的

  • 在子类中覆盖抽象类的抽象方法时,不需要使用override关键字

abstract class Person(val name: String) {  def sayHello: Unit}class Student(name: String) extends Person(name) {  def sayHello: Unit = println("Hello, " + name)
}

抽象field

  • 如果在父类中,定义了field,但是没有给出初始值,则此field为抽象field

  • 抽象field意味着,scala会根据自己的规则,为var或val类型的field生成对应的getter和setter方法,但是父类中是没有该field的

  • 子类必须覆盖field,以定义自己的具体field,并且覆盖抽象field,不需要使用override关键字

abstract class Person {  val name: String}class Student extends Person {  val name: String = "leo"}

Trait

Train基础知识

将trait作为接口使用

  • Scala中的Triat是一种特殊的概念

  • 首先我们可以将Trait作为接口来使用,此时的Triat就与Java中的接口非常类似

  • 在triat中可以定义抽象方法,就与抽象类中的抽象方法一样,只要不给出方法的具体实现即可

  • 类可以使用extends关键字继承trait,注意,这里不是implement,而是extends,在scala中没有implement的概念,无论继承类还是trait,统一都是extends

  • 类继承trait后,必须实现其中的抽象方法,实现时不需要使用override关键字

  • scala不支持对类进行多继承,但是支持多重继承trait,使用with关键字即可

trait HelloTrait {  def sayHello(name: String)
}trait MakeFriendsTrait {  def makeFriends(p: Person)
}class Person(val name: String) extends HelloTrait with MakeFriendsTrait with Cloneable with Serializable {  def sayHello(name: String) = println("Hello, " + name)  def makeFriends(p: Person) = println("Hello, my name is " + name + ", your name is " + p.name)
}

在trait中定义具体方法

  • Scala中的Triat可以不是只定义抽象方法,还可以定义具体方法,此时trait更像是包含了通用工具方法的东西

  • 有一个专有的名词来形容这种情况,就是说trait的功能混入了类

  • 举例来说,trait中可以包含一些很多类都通用的功能方法,比如打印日志等等,spark中就使用了trait来定义了通用的日志打印方法

trait Logger {  def log(message: String) = println(message)
}class Person(val name: String) extends Logger {  def makeFriends(p: Person) {
    println("Hi, I'm " + name + ", I'm glad to make friends with you, " + p.name)
    log("makeFriends methdo is invoked with parameter Person[name=" + p.name + "]")
  }
}

在trait中定义具体字段

  • Scala中的Triat可以定义具体field,此时继承trait的类就自动获得了trait中定义的field

  • 但是这种获取field的方式与继承class是不同的:如果是继承class获取的field,实际是定义在父类中的;而继承trait获取的field,就直接被添加到了类中

trait Person {  val eyeNum: Int = 2}class Student(val name: String) extends Person {  def sayHello = println("Hi, I'm " + name + ", I have " + eyeNum + " eyes.")
}

在trait中定义抽象字段

  • Scala中的Triat可以定义抽象field,而trait中的具体方法则可以基于抽象field来编写

  • 但是继承trait的类,则必须覆盖抽象field,提供具体的值

trait SayHello {  val msg: String
  def sayHello(name: String) = println(msg + ", " + name)
}class Person(val name: String) extends SayHello {  val msg: String = "hello"
  def makeFriends(p: Person) {
    sayHello(p.name)
    println("I'm " + name + ", I want to make friends with you!")
  }
}

trait高级知识

为实例对象混入trait

  • 有时我们可以在创建类的对象时,指定该对象混入某个trait,这样,就只有这个对象混入该trait的方法,而类的其他对象则没有

trait Logged {  def log(msg: String) {}
}trait MyLogger extends Logged {  override def log(msg: String) { println("log: " + msg) }
}  
class Person(val name: String) extends Logged {    def sayHello { println("Hi, I'm " + name); log("sayHello is invoked!") }
}val p1 = new Person("leo")
p1.sayHelloval p2 = new Person("jack") with MyLoggerp2.sayHello

trait调用链

  • Scala中支持让类继承多个trait后,依次调用多个trait中的同一个方法,只要让多个trait的同一个方法中,在最后都执行super.方法即可

  • 类中调用多个trait中都有的这个方法时,首先会从最右边的trait的方法开始执行,然后依次往左执行,形成一个调用链条

  • 这种特性非常强大,其实就相当于设计模式中的责任链模式的一种具体实现依赖

trait Handler{  def handler(data:String){}
}trait DtaValidHandler extends Handler{  override def handle(data: String) {
    println("check data: " + data)    super.handle(data)
  } 
}trait SignatureValidHandler extends Handler {  override def handle(data: String) {
    println("check signature: " + data)    super.handle(data)
  }
}class Person(val name: String) extends SignatureValidHandler with DataValidHandler {  def sayHello = { println("Hello, " + name); handle(name) }
}

在trait中覆盖抽象方法

  • 在trait中,是可以覆盖父trait的抽象方法的

  • 但是覆盖时,如果使用了super.方法的代码,则无法通过编译。因为super.方法就会去掉用父trait的抽象方法,此时子trait的该方法还是会被认为是抽象的

  • 此时如果要通过编译,就得给子trait的方法加上abstract override修饰

trait Logger {  def log(msg: String)
}trait MyLogger extends Logger {  abstract override def log(msg: String) { super.log(msg) }
}

混合使用trait的具体方法和抽象方法

  • 在trait中,可以混合使用具体方法和抽象方法

  • 可以让具体方法依赖于抽象方法,而抽象方法则放到继承trait的类中去实现

  • 这种trait其实就是设计模式中的模板设计模式的体现

trait Valid {  def getName: String
  def valid: Boolean = {
    getName == "leo"    
  }
}class Person(val name: String) extends Valid {
  println(valid)  def getName = name
}

trait的构造机制

  • 在Scala中,trait也是有构造代码的,也就是trait中的,不包含在任何方法中的代码

  • 而继承了trait的类的构造机制如下:1、父类的构造函数执行;2、trait的构造代码执行,多个trait从左到右依次执行;3、构造trait时会先构造父trait,如果多个trait继承同一个父trait,则父trait只会构造一次;4、所有trait构造完毕之后,子类的构造函数执行

class Person { println("Person's constructor!") }trait Logger { println("Logger's constructor!") }trait MyLogger extends Logger { println("MyLogger's constructor!") }trait TimeLogger extends Logger { println("TimeLogger's constructor!") }class Student extends Person with MyLogger with TimeLogger {
  println("Student's constructor!")
}

trait字段的初始化

  • 在Scala中,trait是没有接收参数的构造函数的,这是trait与class的唯一区别,但是如果需求就是要trait能够对field进行初始化,该怎么办呢?只能使用Scala中非常特殊的一种高级特性——提前定义

trait SayHello {  val msg: String
  println(msg.toString)
}class Personval p = new {  val msg: String = "init"} with Person with SayHelloclass Person extends {  val msg: String = "init"} with SayHello {}// 另外一种方式就是使用lazy valuetrait SayHello {  lazy val msg: String = null
  println(msg.toString)
}class Person extends SayHello {  override lazy val msg: String = "init"}

让trait继承类

  • 在Scala中,trait也可以继承自class,此时这个class就会成为所有继承该trait的类的父类

class MyUtil {  def printMessage(msg: String) = println(msg)
}trait Logger extends MyUtil {  def log(msg: String) = printMessage("log: " + msg)
}class Person(val name: String) extends Logger {  def sayHello {
    log("Hi, I'm " + name)
    printMessage("Hi, I'm " + name)
  }
}


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