【Scala征服之路-9-面向对象编程】
Scala 的面向对象思想和 Java 的面向对象思想和概念是一致的。
Scala 中语法和 Java 不同，补充了更多的功能。
9.1 Scala 包
1. 基本语法
package 包名
2. Scala 包的三大作用（和 Java 一样）
①区分相同名字的类
②当类很多时，可以很好的管理类
③控制访问范围
9.1.1 包的命名
1. 命名规则
只能包含数字、字母、下划线、小圆点.，但不能用数字开头，也不要使用关键字。
2. 案例实操
| demo.class.exec1 //错误，因为 class 关键字 demo.12a //错误，数字开头 |
3. 命名规范
一般是小写字母+小圆点
com.公司名.项目名.业务模块名
4. 案例实操
| com.zpark.oa.model com.zpark.oa.controller com.sohu.bank.order |
9.1.2 包说明（包语句）
1. 说明
Scala 有两种包的管理风格，一种方式和 Java 的包管理风格相同，每个源文件一个包（包名和源文件所在路径不要求必须一致），包名用“.”进行分隔以表示包的层级关系，如com.zpark.scala。另一种风格，通过嵌套的风格表示层级关系，如下：
| package com{ package zpark{ package scala{ } } } |
第二种风格有以下特点：
①一个源文件中可以声明多个 package。
②子包中的类可以直接访问父包中的内容，而无需导包。
2. 案例实操
| package com { import com.zpark.Inner //父包访问子包需要导包object Outer { val out: String = "out" def main(args: Array[String]): Unit = { println(Inner.in) } } package zpark { object Inner { val in: String = "in" def main(args: Array[String]): Unit = { println(Outer.out) //子包访问父包无需导包 } } } } package other { } } |
9.1.3 包对象
在 Scala 中可以为每个包定义一个同名的包对象，定义在包对象中的成员，作为其对应包下所有 class 和 object 的共享变量，可以被直接访问。
1. 定义
| package object com{ val shareValue="share" def shareMethod()={} |
2. 说明
①若使用 Java 的包管理风格，则包对象一般定义在其对应包下的 package.scala
文件中，包对象名与包名保持一致。
②如采用嵌套方式管理包，则包对象可与包定义在同一文件中，但是要保证包对象与包声明在同一作用域中。
| package com { object Outer { val out: String = "out" def main(args: Array[String]): Unit = { println(name) } } } package object com { val name: String = "com" } |
9.1.4 导包说明
| package java { package util { class HashMap { } } } |
说明
| import com.zpark.Fruit |
引入 com.zpark 包下Fruit（class 和 object） |
| import com.zpark._ |
引入 com.zpark 下的所有成员 |
| import com.zpark.Fruit._ |
引入 Fruit(object)的所有成员 |
| import com.zpark.{Fruit,Vegetable} |
引入 com.zpark 下的Fruit 和 Vegetable |
| import com.zpark.{Fruit=>Shuiguo} |
引入 com.zpark 包下的 Fruit 并更名为 Shuiguo |
| import com.zpark.{Fruit=>Shuiguo,_} |
引入 com.zpark 包下的所有成员，并将 Fruit 更名 为 Shuiguo |
| import com.zpark.{Fruit=>_,_} |
引入 com.zpark 包下屏蔽 Fruit 类 |
| new _root_.java.util.HashMap |
引入的 Java 的绝对路径 |
注意
Scala 中的三个默认导入分别是
import java.lang._
import scala._
import scala.Predef._
9.2 类和对象
类：可以看成一个模板
对象：表示具体的事物
9.2.1 定义类
1. 回顾：Java 中的类
如果类是 public 的，则必须和文件名一致。一般，一个.java 有一个 public 类
注意：Scala 中没有 public，一个.scala 中可以写多个类。
2. 基本语法
[修饰符] class 类名 {
类体
}
说明
①Scala 语法中，类并不声明为public，所有这些类都具有公有可见性（即默认就是public）。
②一个Scala 源文件可以包含多个类。
3. 案例实操
| package com.zpark.chapter06 //（1）Scala 语法中，类并不声明为 public，所有这些类都具有公有可见性（即默认就是 public） class Person { } //（2）一个 Scala 源文件可以包含多个类 class Teacher{ } |
9.2.2 属性
属性是类的一个组成部分
1. 基本语法
[修饰符] var|val 属性名称 [：类型] = 属性值
注：Bean 属性（@BeanPropetry），可以自动生成规范的 setXxx/getXxx 方法
2. 案例实操
| package com.zpark.scala.test import scala.beans.BeanProperty class Person { var name: String = "bobo" //定义属性var age: Int = _ // _表示给属性一个默认值 //Bean 属性（@BeanProperty） @BeanProperty var sex: String = "男" //val 修饰的属性不能赋默认值，必须显示指定 } object Person { def main(args: Array[String]): Unit = { var person = new Person() println(person.name) person.setSex(" 女 ") println(person.getSex) } } |
9.2.3 访问权限
1. 说明
在 Java 中，访问权限分为：public，private，protected 和默认。在 Scala 中，你可以通过类似的修饰符达到同样的效果。但是使用上有区别。
①Scala 中属性和方法的默认访问权限为 public，但 Scala 中无 public 关键字。
②private 为私有权限，只在类的内部和伴生对象中可用。
③protected 为受保护权限，Scala 中受保护权限比 Java 中更严格，同类、子类可以访问，同包无法访问。
④private[包名]增加包访问权限，包名下的其他类也可以使用。
2. 案例实操
| package com.zpark.scala.test class Person { private var name: String = "bobo" protected var age: Int = 18 private[test] var sex: String = "男" def say(): Unit = { println(name) } } object Person { def main(args: Array[String]): Unit = { val person = new Person person.say() println(person.name) println(person.age) } } class Teacher extends Person { def test(): Unit = { this.age this.sex } } class Animal { def test: Unit = { new Person().sex } } |
9.2.4 方法
1. 基本语法
def 方法名(参数列表) [：返回值类型] = {
方法体
}
2. 案例实操
| class Person { def sum(n1:Int, n2:Int) : Int = { n1 + n2 } } object Person { def main(args: Array[String]): Unit = { val person = new Person() println(person.sum(10, 20)) } } |
9.2.5 创建对象
1. 基本语法
val | var 对象名 [：类型] = new 类型()
2.案例实操
①val 修饰对象，不能改变对象的引用（即：内存地址），可以改变对象属性的值。
②var 修饰对象，可以修改对象的引用和修改对象的属性值。
③自动推导变量类型不能多态，所以多态需要显示声明。
| class Person { var name: String = "canglaoshi" } object Person { def main(args: Array[String]): Unit = { //val 修饰对象，不能改变对象的引用（即：内存地址），可以改变对象属性的值。 val person = new Person() person.name = "bobo" // person = new Person()// 错误的 println(person.name) } } |
9.2.6 构造器
和 Java 一样，Scala 构造对象也需要调用构造方法，并且可以有任意多个构造方法。
Scala 类的构造器包括：主构造器和辅助构造器
1. 基本语法
class 类名(形参列表) { // 主构造器
// 类 体
def this(形参列表) { // 辅助构造器
}
def this(形参列表) { //辅助构造器可以有多个...
}
}
说明：
①辅助构造器，函数的名称 this，可以有多个，编译器通过参数的个数及类型来区分。
②辅助构造方法不能直接构建对象，必须直接或者间接调用主构造方法。
③构造器调用其他另外的构造器，要求被调用构造器必须提前声明。
2. 案例实操
如果主构造器无参数，小括号可省略，构建对象时调用的构造方法的小括号也可以省略。
| //（1）如果主构造器无参数，小括号可省略 //class Person (){ class Person { var name: String = _ var age: Int = _ def this(age: Int) { this() this.age = age println("辅助构造器") } def this(age: Int, name: String) { this(age) this.name = name } println("主构造器") } object Person { def main(args: Array[String]): Unit = { val person2 = new Person(18) } } |
9.2.7 构造器参数
1. 说明
Scala 类的主构造器函数的形参包括三种类型：未用任何修饰、var 修饰、val 修饰
①未用任何修饰符修饰，这个参数就是一个局部变量
②var 修饰参数，作为类的成员属性使用，可以修改
③val 修饰参数，作为类只读属性使用，不能修改
2. 案例实操
| class Person(name: String, var age: Int, val sex: String) { } object Test { def main(args: Array[String]): Unit = { var person = new Person("bobo", 18, "男") // （1）未用任何修饰符修饰，这个参数就是一个局部变量 // printf(person.name) // （2）var 修饰参数，作为类的成员属性使用，可以修改 person.age = 19 println(person.age) // （3）val 修饰参数，作为类的只读属性使用，不能修改 // person.sex = "女" println(person.sex) } } |
9.3 封装
封装就是把抽象出的数据和对数据的操作封装在一起，数据被保护在内部，程序的其它部分只有通过被授权的操作（成员方法），才能对数据进行操作。Java 封装操作如下，
①将属性进行私有化。
②提供一个公共的 set 方法，用于对属性赋值。
③提供一个公共的 get 方法，用于获取属性的值。
Scala 中的 public 属性，底层实际为 private，并通过 get 方法（obj.field()）和 set 方法
（obj.field_=(value)）对其进行操作。所以 Scala 并不推荐将属性设为 private，再为其设置public 的 get 和 set 方法的做法。但由于很多 Java 框架都利用反射调用 getXXX 和 setXXX 方法，有时候为了和这些框架兼容，也会为 Scala 的属性设置 getXXX 和 setXXX 方法（通过@BeanProperty 注解实现）。
9.4 继承和多态
1. 基本语法
class 子类名 extends 父类名 { 类 体 }
①子类继承父类的属性和方法。
②scala 是单继承。
2. 案例实操
①子类继承父类的属性和方法。
②继承的调用顺序：父类构造器->子类构造器。
| class Person(nameParam: String) { var name = nameParam var age: Int = _ def this(nameParam: String, ageParam: Int) { this(nameParam) this.age = ageParam println("父类辅助构造器") } println("父类主构造器") } class Emp(nameParam: String, ageParam: Int) extends Person(nameParam, ageParam) { var empNo: Int = _ def this(nameParam: String, ageParam: Int, empNoParam: Int) { this(nameParam, ageParam) this.empNo = empNoParam println("子类的辅助构造器") } println("子类主构造器") } object Test { def main(args: Array[String]): Unit = { new Emp("z3", 11,1001) } } |
3. 动态绑定
Scala 中属性和方法都是动态绑定，而Java 中只有方法为动态绑定。
案例实操(对比 Java 与 Scala 的重写)
Scala
| class Person { val name: String = "person" def hello(): Unit = { println("hello person") } } class Teacher extends Person { override val name: String = "teacher" override def hello(): Unit = { println("hello teacher") } } object Test { def main(args: Array[String]): Unit = { val teacher: Teacher = new Teacher() println(teacher.name) teacher.hello() val teacher1:Person = new Teacher println(teacher1.name) teacher1.hello() } } |
Java
| class Person { public String name = "person"; public void hello() { System.out.println("hello person"); } } class Teacher extends Person { public String name = "teacher"; @Override public void hello() { System.out.println("hello teacher"); } } public class TestDynamic { public static void main(String[] args) { Teacher teacher = new Teacher(); Person teacher1 = new Teacher(); System.out.println(teacher.name); teacher.hello(); System.out.println(teacher1.name); teacher1.hello(); } |
结果对比
9.5 抽象类
9.5.1 抽象属性和抽象方法
1. 基本语法
①定义抽象类：abstract class Person{} //通过 abstract 关键字标记抽象类
②定义抽象属性：val|var name:String //一个属性没有初始化，就是抽象属性
③定义抽象方法：def hello():String //只声明而没有实现的方法，就是抽象方法
2. 案例实操
| abstract class Person { val name: String def hello(): Unit } val name: String = "teacher" def hello(): Unit = { println("hello teacher") } } |
3. 继承&重写
①如果父类为抽象类，那么子类需要将抽象的属性和方法实现，否则子类也需声明为抽象类。
②重写非抽象方法需要用 override 修饰，重写抽象方法则可以不加 override。
③子类中调用父类的方法使用 super 关键字。
④子类对抽象属性进行实现，父类抽象属性可以用 var 修饰；
子类对非抽象属性重写，父类非抽象属性只支持 val 类型，而不支持 var。
因为 var 修饰的为可变变量，子类继承之后就可以直接使用，没有必要重写
9.5.2 匿名子类
- 说明
和 Java 一样，可以通过包含带有定义或重写的代码块的方式创建一个匿名的子类。
- 案例实操
| abstract class Person { val name: String def hello(): Unit } object Test { def main(args: Array[String]): Unit = { val person = new Person { override val name: String = "teacher" override def hello(): Unit = println("hello teacher") } } } |
9.6 单例对象（伴生对象）
Scala语言是完全面向对象的语言，所以并没有静态的操作（即在Scala中没有静态的概念）。但是为了能够和Java语言交互（因为Java中有静态概念），就产生了一种特殊的对象来模拟类对象，该对象为单例对象。若单例对象名与类名一致，则称该单例对象这个类的伴生对象，这个类的所有“静态”内容都可以放置在它的伴生对象中声明。
9.6.1 单例对象语法
1. 基本语法
object Person{
val country:String="China"
}
2. 说明
①单例对象采用object 关键字声明。
②单例对象对应的类称之为伴生类，伴生对象的名称应该和伴生类名一致。
③单例对象中的属性和方法都可以通过伴生对象名（类名）直接调用访问。
3. 案例实操
| //（1）伴生对象采用 object 关键字声明 object Person { var country: String = "China" } //（2）伴生对象对应的类称之为伴生类，伴生对象的名称应该和伴生类名一致。class Person { var name: String = "bobo" } object Test { def main(args: Array[String]): Unit = { //（3）伴生对象中的属性和方法都可以通过伴生对象名（类名）直接调用访 问。 println(Person.country) } } |
9.6.2 apply 方法
1. 说明
①通过伴生对象的 apply 方法，实现不使用 new 方法创建对象。
②如果想让主构造器变成私有的，可以在()之前加上 private。
③apply 方法可以重载。
④Scala 中 obj(arg)的语句实际是在调用该对象的 apply 方法，即 obj.apply(arg)。用以统一面向对象编程和函数式编程的风格。
⑤当使用 new 关键字构建对象时，调用的其实是类的构造方法，当直接使用类名构建对象时，调用的其实时伴生对象的 apply 方法。
2. 案例实操
| object Test { def main(args: Array[String]): Unit = { //（1）通过伴生对象的 apply 方法，实现不使用 new 关键字创建对象。 val p1 = Person() println("p1.name=" + p1.name) val p2 = Person("bobo") println("p2.name=" + p2.name) } } //（2）如果想让主构造器变成私有的，可以在()之前加上 private class Person private(cName: String) { var name: String = cName } object Person { def apply(): Person = { println("apply 空参被调用") new Person("xx") } def apply(name: String): Person = { println("apply 有参被调用") new Person(name) } } /注意：也可以创建其它类型对象，并不一定是伴生类对象 |
9.7 特质（Trait）
Scala 语言中，采用特质 trait（特征）来代替接口的概念，也就是说，多个类具有相同的特质（特征）时，就可以将这个特质（特征）独立出来，采用关键字 trait 声明。
Scala 中的 trait 中即可以有抽象属性和方法，也可以有具体的属性和方法，一个类可以混入（mixin）多个特质。这种感觉类似于 Java 中的抽象类。
Scala 引入 trait 特征，第一可以替代 Java 的接口，第二个也是对单继承机制的一种补充。
9.7.1 特质声明
- 基本语法
| trait 特质名 { trait 主体 } |
2. 案例实操
| trait PersonTrait { // 声明属性 var name:String = _ // 声明方法 def eat():Unit={ } // 抽象属性 var age:Int // 抽象方法 def say():Unit } |
9.7.2 特质基本语法
一个类具有某种特质（特征），就意味着这个类满足了这个特质（特征）的所有要素， 所以在使用时，也采用了extends 关键字，如果有多个特质或存在父类，那么需要采用with 关键字连接。
1. 基本语法：
没有父类：class 类名 extends 特质 1 with 特质 2 with 特质 3 …
有父类：class 类名 extends 父类 with 特质 1 with 特质 2 with 特质 3…
2. 说明
①类和特质的关系：使用继承的关系。
②当一个类去继承特质时，第一个连接词是 extends，后面是with。
③如果一个类在同时继承特质和父类时，应当把父类写在 extends 后。
3. 案例实操
①特质可以同时拥有抽象方法和具体方法。
②一个类可以混入（mixin）多个特质。
③所有的 Java 接口都可以当做Scala 特质使用。
④动态混入：可灵活的扩展类的功能。
（4.1）动态混入：创建对象时混入 trait，而无需使类混入该 trait
（4.2）如果混入的 trait 中有未实现的方法，则需要实现
| trait PersonTrait { //（1）特质可以同时拥有抽象方法和具体方法 // 声明属性 var name: String = _ // 抽象属性 var age: Int // 声明方法 def eat(): Unit = { println("eat") } // 抽象方法 def say(): Unit } trait SexTrait { var sex: String } //（2）一个类可以实现/继承多个特质 //（3）所有的 Java 接口都可以当做 Scala 特质使用 class Teacher extends PersonTrait with java.io.Serializable { override def say(): Unit = { println("say") } override var age: Int = _ } object TestTrait { def main(args: Array[String]): Unit = { val teacher = new Teacher() teacher.say() teacher.eat() //（4）动态混入：可灵活的扩展类的功能 val t2 = new Teacher with SexTrait { override var sex: String = "男" } //调用混入 trait 的属性 println(t2.sex) } |
9.7.3 特质叠加
由于一个类可以混入（mixin）多个 trait，且 trait 中可以有具体的属性和方法，若混入的特质中具有相同的方法（方法名，参数列表，返回值均相同），必然会出现继承冲突问题。冲突分为以下两种：
第一种，一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且两个 trait 之间没有任何关系，解决这类冲突问题，直接在类（Sub）中重写冲突方法。
第二种，一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且两个 trait 继承自相同的 trait（TraitC），及所谓的“钻石问题”，解决这类冲突问题，Scala 采用了特质叠加的策略。
所谓的特质叠加，就是将混入的多个 trait 中的冲突方法叠加起来，案例如下，
| trait Ball { def describe(): String = { "ball" } } trait Color extends Ball { override def describe(): String = { "blue-" + super.describe() } } trait Category extends Ball { override def describe(): String = { "foot-" + super.describe() } } class MyBall extends Category with Color { override def describe(): String = { "my ball is a " + super.describe() } } object TestTrait { def main(args: Array[String]): Unit = { println(new MyBall().describe()) } } |
结果如下：
9.7.4 特质叠加执行顺序
思考：上述案例中的 super.describe()调用的是父 trait 中的方法吗？
当一个类混入多个特质的时候，scala 会对所有的特质及其父特质按照一定的顺序进行排序，而此案例中的 super.describe()调用的实际上是排好序后的下一个特质中的 describe() 方法。，排序规则如下：
结论：
- 案例中的 super，不是表示其父特质对象，而是表示上述叠加顺序中的下一个特质，即，MyClass 中的 super 指代 Color，Color 中的 super 指代Category，Category 中的super指代Ball。
- 如果想要调用某个指定的混入特质中的方法，可以增加约束： super[]，例如
super[Category].describe()。
9.7.5 特质自身类型
1. 说明
自身类型可实现依赖注入的功能。
2. 案例实操
| class User(val name: String, val age: Int) trait Dao { def insert(user: User) = { println("insert into database :" + user.name) } } trait APP { _: Dao => def login(user: User): Unit = { println("login :" + user.name) insert(user) } } object MyApp extends APP with Dao { def main(args: Array[String]): Unit = { login(new User("bobo", 11)) } } |
9.7.6 特质和抽象类的区别
而特质不行（有无参构造）。 |
9.8 扩展
9.8.1 类型检查和转换
1. 说明
①obj.isInstanceOf[T]：判断 obj 是不是T 类型。
②obj.asInstanceOf[T]：将 obj 强转成 T 类型。
③classOf 获取对象的类名。
2. 案例实操
| class Person{ } object Person { def main(args: Array[String]): Unit = { val person = new Person //（1）判断对象是否为某个类型的实例 val bool: Boolean = person.isInstanceOf[Person] if ( bool ) { //（2）将对象转换为某个类型的实例 val p1: Person = person.asInstanceOf[Person] println(p1) } //（3）获取类的信息 val pClass: Class[Person] = classOf[Person] println(pClass) } } |
9.8.2 枚举类和应用类
1. 说明
枚举类：需要继承 Enumeration
应用类：需要继承App 2）
2. 案例实操
| object Test { def main(args: Array[String]): Unit = { println(Color.RED) } } // 枚举类 object Color extends Enumeration { val RED = Value(1, "red") val YELLOW = Value(2, "yellow") val BLUE = Value(3, "blue") } // 应用类 object Test20 extends App { println("xxxxxxxxxxx"); } |
9.8.3 Type 定义新类型
1. 说明
使用 type 关键字可以定义新的数据数据类型名称，本质上就是类型的一个别名。
2. 案例实操
| object Test { def main(args: Array[String]): Unit = { type S=String var v:S="abc" def test():S="xyz" } } |