Scala面向对象编程之类

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-05-23 13:13 320阅读 0赞

\-- 定义一个简单的类

scala的类和java基本差不多，先定义各一个简单类演示：

//定义类，包含field以及方法
      class HelloWorld{
        private var name="leo"
        def sayHello(){println("Hello, "+name)}
        def getName= name
      }
      // 创建类的对象，并调用方法
      val helloWorld= new HelloWorld
      helloWorld.sayHello() 
      println(helloWorld.getName) // 也可以不加括号，如果定义方法时不带括号，则调用方法时不能带括号

代码展示：

![20180609165209755][]

以上就是定义了一个简单的类 ，在外部怎么使用类，怎么调用方法。

以下将详解类

**-- 自定义getter与setter**

//如果只是希望拥有简单的getter和setter方法，那么就按照scala提供的语法规则，根据需要为field选择合适的修饰符就好：var、var、private、private[this] 
        // 但是如果希望能够自己对getter与setter进行控制，则可以自定义getter与setetr方法
        // 自定义setter方法的时候一定要注意scala的语法限制，签名、=、参数间不能有空格
       class Student{
         private var myName="leo"
         def name="your name is "+myName
         def name_=(newValue:String){ // name_=中间不能有空格
           print("you cannot edit your name!!!")
         }
       } 
       val leo =new Student
       print(leo.name)
       leo.name="leo1"

** -- 仅暴露field的getter方法**

//如果你不希望field有setter方法，则可以定义为val ，但是此时就再也不能改变field的值了
       // 但是如果希望能够仅仅暴露出一个getter方法，并且还能通过某些方法更改field的值，那么需要综合使用private以及自定义getter方法
       //此时，由于field是private的，所以setter和gette都是private，对外界没有暴露；自己可以实现修改field的值的方法，自己可以覆盖getter方法
       class Student{
         private var myName="leo"
         def updateName(newName:String){
            myName=newName    //自己实现修改field的值
         }
         def name="your name is "+myName
       }

**-- private\[this\] 的使用**

// 如果将field使用private来修饰，那么代表这个field是类私有的，在类的方法中，可以直接访问类的其他对象的private field
      //这种情况下，如果不希望field被其他对象访问到，那么可以使用private[this]，意味着对私有的field ，只有本类对象内可以访问到。
      class Student{
         private var myAge=0
         def age_=(newAge:Int){
           if(newAge >0)myAge=newAge
           else println("Illegal age!")
         }
         def age =myAge
         def older(s:Student)={
           myAge > s.myAge // 如果 myAge 设置为  private[this]  var myAge ,则这里报错
         }
      }

代码展示如下:

![20180610095638917][]

**-- java风格的setter和getter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
      // 如果想让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 
    
      import scala.beans.BeanProperty  //import scala.reflect.BeanProperty
      class Student{
        @BeanProperty var name:String=_
      }
     // class Student(@BeanProperty var name:String) //或者使用主构造函数的方式
    
      val s =new Student
      s.setName("leo")
      s.getName()

代码展示如下：

![20180610112556344][]

使用主构造函数的方式：

![20180610112938731][]

**-- 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相互调用，而且必须第一行调用主constructor
      class Student{
        private var name
        private var age
        def this(name:String){
          this()
          this.name=name 
        }
        def this(name:String,age:Int){
          this()
          this.age=age
        }
      }

**-- 主constructor**

// 在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
      class Student(val name:String ,val age:Int){
        println("your name is " +name+", your age is "+ age)
      }
      // 主 constructor中还可以通过使用默认参数 ，来给参数默认的值
      class Student(val name:String="leo",val age:Int=30){
        println("your name is "+ name+", your age is " +age)
      }
      val s=new Student // 直接使用默认参数
      // 如果主 constructor传入的参数什么修饰都没有，比如name:String ,那么如果类内部的方法使用到了，则会声明为private[this] name， ,否则没有该field ，就只能constructor代码使用而已 。

**-- 内部类**

// 在scala中，同样可以在类中定义内部类，但是与java不同的是，每个外部类的内部类都是不同的类。
      import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
      class A{
        class Student(val name:String)
    
        val students=new ArrayBuffer[Student]()
        def getStudent(name:String)={
           new Student(name)
        }
      }
    
      val a1 = new A
      val s1=a1.getStudent("leo")
      a1.students +=s1
    
      val a2=new A
      val s2=a2.getStudent("leo")
      a1.students +=s2  //报错 error:type mismatch，a1.student和a2的student的实例不是同一个， 所以会报错

**-- 面向对象编程之对象 object(scala中所特有的)**

//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不能定义接收参数的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
        }

举例：

![20180610164848114][]

**-- 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文件中
       //伴生类和伴生对象 ，最大的特点就是可以互相访问private field
       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.")
       } 
       object Person{
         private val eyeNum =2 
         def getEyeNum =eyeNum
       }

![20180610211738236][]

**-- 让object继承抽象类**

// object的功能其实和class类似，除了不能定义接收参数的constructor之外
       // object可以继承抽象类，并覆盖抽象类中的方法
       abstract class Hello(var message:String){ //定义抽象类
          def sayHello(name:String):Unit
       }
    
       object HelloImpl extends Hello("Hello"){ //继承抽象类，实现抽象方法
         override def sayHello(name:String)={
           println(message+"," +name)
         }
       }
    
       // 访问
        HelloImpl.sayHello("leo")

用法如下：

![2018061021343865][]

**-- apply方法**

//object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，隐式第调用伴生对象的apply方法，这样会让对象创建更加简洁
       //比如，Array类的伴生对象的apply方法就实现了接收可变数量的参数，并创建一个Array对象的功能
       val a=Array(1,2,3,4,5)
       // 比如，定义自己的伴生类和伴生对象。
       class Person(val name:String)
       object Person{
         def apply(name:String)=new Person(name)
       } 
    
       val p1=new Person("leo")
       val p2=Person("leo") //更简洁

**-- main方法**

//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中如果要运行一个程序，就必须有一个main方法作为入口
       //scala中的main方法定义为def main(args:Array[String]),而且
       object HelloWorld{
         def main(args:Array[String]){
           println("Hello World!")
         }
       }
    
       //除了自己实现main方法外，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!")
       }
       // 如果要运行上述代码，需要将其放入.scala文件，然后先使用scalac编译，再用scala执行
    
       scalac HelloWorld.scala
       scala -Dscala.time HelloWorld
     // App Trait的工作原理为：App Trait继承自DelayedInit Trait ，scalac命令进行编译时，会把
       // 继承 App Trait的object的constructor代码都放到DelayedInit Trait的delayedInit方法中执行
       scala -Dscala.time HelloWorld 显示执行时间

**-- 用object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传入枚举值得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 SPARING=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)

使用如下所示：

![20180612113729192][]

![20180612113738256][]

**-- -- extends 关键字**

// 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，子类可以继承父类的field和method，然后子类可以在自己的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
     }

代码展示：

![20180612120126121][]

**-- 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的发现代码中的错误，比如：override修饰的父类方法的方法名写错了，比如要覆盖的父类的参数写错了等，父类中一旦没有就会报错。
      //此外，在子类覆盖父类的方法后，如果要用要调用父类的被覆盖的方法， 就可以使用super关键字，显式指定调用父类的方法。

![20180612121428847][]

**-- -- override field**

// scala中，子类可以覆盖父类的的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
      }

**-- isInstanceOf 和asInstanceOf**

//如果我们创建子类的对象，但是又将其赋予父类类型的变量，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，该怎么做呢？
        // 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将对象转为指定类型。
        //如果对象为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，就直接使用asInstanceOf转换，则可能会抛出异常
    
        class Person
        class Student extends Person
    
        val p:Person=new Student
        var s:Student=null
        if(p.isInstanceOf(Student)) s=p.asInstanceOf(Student)

**-- getClass 和classOf**

// isInstanceOf只能判断出对象是否是指定类型以及其子类的对象，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 Person
       class Student extends Person
       val p:Person=new Student
       p.isInstanceOf[Person]
       p.getClass == classOf[Person] // 精确判断
       p.getClass ==classOf[Student]

**-- 使用模式匹配进行类型判断**

//实际开发中，比如spark源码中，大量的地方都是使用到模式匹配的方式进行类型的判断
      // 这种方式更加简洁明了，而且代码的可维护性和扩展性非常高
      // 使用模式匹配，功能性上来说，与isInstanceOf一样，也是判断主要是该类以及该类的子类的对象即可，不是精确判断的
    
      class Person
      class Student extends Person
      val p:Person =new Studnet
      p match{
        case per :Person => println("it's Person's object")
        case _ => println("unknown type ")
      }

** -- 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method和field
    
       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)
         }

使用如下：

![20180613211832531][]

**-- 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或者var来修饰，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) }
      }

**-- 匿名子类**

// 在scala中，匿名子类是非常常见的， 而且非常强大.spark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字的子类，并直接创建其对象，然后将对象的引用赋予一个变量，之后甚至可以将该子类的对象传递给其他函数。
    
      class Person(protected val name:String){
        def sayHello="Hello ,I'm "+ name
      }
      val p=new Person("leo"){  //匿名子类
        override def sayHello="Hi, I'm "+ name
      }
      def greeting(p:Person){
         println(p.sayHello)
      }

用法：

![20180614095702717][]

**-- 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类来覆盖，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声明为抽象类，不可以被实例化
       // 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 ，但是没有给出初始化值，则此field为抽象field
       //抽象field意味着，scala会根据自己的规则，为val或var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，以定义自己的具体的field，并且覆盖抽象field， 不需要使用override关键字
       abstract class Person{  var name:String }
       class Student extends Person{
          val name:String="leo" // 不需要用override关键字 
       }

[20180609165209755]: /images/20220523/d565f4f1024f454b9658ed9123446e68.png
[20180610095638917]: /images/20220523/27c10c6f1dcc4faa9f0831c89a783177.png
[20180610112556344]: /images/20220523/523a4934cfef4d00bb8a44e58b62e4f2.png
[20180610112938731]: /images/20220523/4e91320fafc8481ebac05508092dbabc.png
[20180610164848114]: /images/20220523/e2ac9c66ae9743a3ad8ea48cca697bc8.png
[20180610211738236]: /images/20220523/649270ea968e41deb5b1bbbd96f4c6dd.png
[2018061021343865]: /images/20220523/d646595aef064c41a5471f23c426a148.png
[20180612113729192]: /images/20220523/5892092ae0e4433a96bc3dabc75c80c1.png
[20180612113738256]: /images/20220523/aa8bcd4512c941db92c0847da2401515.png
[20180612120126121]: /images/20220523/db928aeea6954446af66de0fee4e3995.png
[20180612121428847]: /images/20220523/a2d9c0e044a245c9a204b69139f82efe.png
[20180613211832531]: /images/20220523/184c4ee213a741119ea3a7df398d952b.png
[20180614095702717]: /images/20220523/f1714fd32c6646ab8557108a187a7e3f.png