Scala类和对象详解

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-05-31 08:41 372阅读 0赞

一、类定义、创建对象

Scala和Java一样，用class关键字来创建类，eg:

class Student\{

var score:Int=0

利用javap -private Student命令可以看到上述Scala文件对应的字节码文件内容为：

![70][]

可以看到，编译后成员变量score前面的限定符为private ，Scala默认生成了score()和score\_=()方法，JVM由于不允许出现=，所以用$eq代替了。生成的score()对应Java中的setter方法，score\_=()对应Java中的getter方法，生成的字节码文件中setter和getter方法是公有的。因此可以直接用new来创建对象。

val stu = new Student(）

t.score\_=20    //调用setter方法

t.score=20    //直接修改，但其实也是调用setter方法

t.score    //调用getter方法

当然也可以定义自己的setter，getter方法，如下

class Student\{

private var privateScore:Int=0

def score=privateScore

def score\_=(score:Int)\{

this.privateScore=score

对应二进制文件如下：

![70 1][]

可以看到定义的私有成员其自带的setter和getter方法被private修饰，而我们自己的定义的setter和getter方法可以被访问

val stu=new Student( )

stu.score    //访问自定义的getter方法

stu.score = 30    //直接赋值法,其实调用的是setter方法

stu.score\_ = 30    //setter方法

通过stu.score=30的这种方法赋值，调用者无需知道是通过字段访问还是方法调用来操作的，这就是著名的统一访问原则

如果类的成员域是val类型的变量，则只会生成getter方法

class Student {
      val score:Int=0
    }

对应二进制文件如下：

![70 2][]

可以看出：val变量对应的Java中final类型的变量，只生成了getter方法，如果将成员域定义为private\[this\]，则不会生成getter、setter方法

class Student {
      private[this] var score:Int=0
    }

对应二进制文件如下：

![70 3][]

Java中，定义JavaBean时，生成的是setXxx()和getXxx()方法，但scala生成的getter()和setter()方法并不是这样的，如果程序也需要自动生成getter和setter方法，需要引入scala.reflect.BeanProperty，然后采用注解的方式修饰变量

class Student {
      @BeanProperty var score:Int=0
    }

对应二进制文件如下：

![70 4][]

下图是setter、getter方法的产生规则

![70 5][]

来源：scala for the impatient

二、类的主构造器

Student.scala文件

**  class**Student(**var** name:String,**var** age:Int)   //括号里的变量为主构造器的参数

编译后的二进制文件

![70 6][]

主构造器会执行类中方法外的所有语句

class Student(var name: String, var age: Int) {
      //println将作为主构建器中的一部分，在创建对象时被执行 println("被主构造器执行的代码 ........")
    
      //重写toString()方法 override def toString: String = name + ":" + age
      def ceshi()={
        print("不输出")
      }
    }

二进制文件如下：

主构造器还可以使用默认参数

class Student(val name:String="name",val score:Int=60){
      println("默认参数主构造器中的代码")
      val age:Int=10
      override def toString: String = name + ":" + age }

二进制文件如下：

![70 7][]

主构造器中的参数还可以加访问修饰符

class Student(val name:String="name",private val score:Int=60){
      println("主构造器中的参数加访问修饰符")
      val age:Int=10
      override def toString: String = name + ":" + age }

二进制文件如下：可以看出private修饰的score，其getter方法是私有的，外部不能访问

![70 8][]

当主构造器的参数不用var或val修饰的时候，参数会生成类的私有val成员，并且不会产生getter和setter方法

class Student(name:String,score:Int){
      println("主构造器中的参数不用var和val修饰")
      val age:Int=10
      override def toString: String = name + ":" + age }

二进制文件如下：

![70 9][]

主构造器参数不加var和val相当于如下代码：

class Student(private[this] val name:String,private[this] val score:Int){
      println("主构造器中的参数不用var和val修饰相当于参数前面加private[this]")
      val age:Int=10
      override def toString: String = name + ":" + age }

二进制文件如下：

![70 10][]

下图给出了Scala中主构造器参数生成器类成员和方法时的规则

![70 11][]

来源：scala for the impatient

在某些情况下，可能需要禁用主构造器，代码如下：

//类名后面紧跟private关键字可以将主构造器设为私有，不允许外部使用

class Student private(var name:String,var score:Int){
      println("禁用主构造器中的参数")
      val age:Int=10
    }

二进制代码如下：

![70 12][]

从上可以看出，编译后的文件主构造器被private修饰了，外部不能访问

三、辅助构造函数

当禁用了主构造器，就必须使用辅助构造函数来创建对象。辅助构造函数具有以下两个特点：(1)辅助构造器名称为this（2）调用辅助构造函数时，必须先调用主构造函数或其他已经定义好的构造函数。

1、只有辅助构造函数的Student类，注意：在定义辅助构造函数时，需要注意构造函数的顺序，不要将在构造函数中调用之前未定义的辅助构造函数，否则会发声编译错误

class Student {
      private var name: String = null private var age: Int = 20
      private var sex: String = "man"
      //辅助构造器 def this(name:String){
        this()
        this.name=name
      }
      def this(name:String,age:Int){
        this(name)
        this.age=age
      }
      def this(name:String,age:Int,sex:String){
        this(name,age)
        this.sex=sex
      }
    }

二进制文件如下：

2、带主构造函数、辅助构造函数的类

class Student(name: String,age: Int) {
          private var sex:String="man"
          //辅助构造器    def this(name:String,age:Int,sex:String){
            this(name,age)
            this.sex=sex
          }
        }

二进制文件如下：

![70 13][]

之前提到过，有时候可能会禁用掉主构造器函数，此时只能通过辅助构造器函数来创建对象

class Student private(name: String,age: Int) {
      private var sex:String="man" //辅助构造器 def this(name:String,age:Int,sex:String){
        this(name,age)
        this.sex=sex
      }
    }

二进制文件如下：

![70 14][]

4、单例对象

Scala中，如果我们想像Java中一样直接使用类名来调用方法或成员变量的时候，需要创建单例对象来实现，如下

object Student{
      private var sex:String="man" def describle()={
        println("我是单例对象中的成员方法")
      }
    
      def main(args: Array[String]): Unit = {
        Student.describle()
      }
    }

object Student编码后将生成两个字节码文件，Student$.class和Student.class

Student$.class编译后的二进制文件如下：

Student.class编译后的二进制文件如下：

![70 15][]

可以看出，object Student最终生成了两个类，分别是Student和Student$,它们都是final类型的，而且Student的构造方法是私有的，通过静态成员域public static final test.Student$ MODULES$对Student进行引用，这其实Java语言中单例实现方式

5、伴生类和伴生对象

在同一个Scala文件中，存在相同名称的object和class，此时object 称为class的伴生对象，而class称为object的伴生类，伴生类和伴生对象本质上是不同的两个类，只不过它们两个之间可以互相访问对方的任何成员变量和方法，包括私有的。

6、apply方法

利用apply方法可以直接利用类名创建对象，比如说创建集合，val list=List("A","B","C")，这其实就是调用

val list=List.apply("A","B","C"),只不过第一种方法更简洁，但需要指出的是，这种创建方式仍然免不了new，它后面仍是new的方式，只不过我们在使用的时候可以省去new关键字

7、应用程序对象

我们都知道，main方法是程序的入口，但scala可以通过继承App来省去定义main方法，此时代码更加简洁，App其实是一种trait,它帮助定义了main方法

8、抽象类

抽象类不能被实例化，其中定义了抽象方法，如果要具体实现需要被非抽象子类继承来实现。除抽象方法外，抽象类中还可以有抽象字段。

[70]: /images/20220531/03244795c4da420f95d1a23e551bfcd3.png
[70 1]: /images/20220531/d350f67d095544f8a9e88c58c8b3ff6e.png
[70 2]: /images/20220531/a0eec9057ba740cc871ff944fc622ffe.png
[70 3]: /images/20220531/351e4d0207fa4687b900fc7b22426740.png
[70 4]: /images/20220531/2df3310cd4714259a0e4a78e71a359b3.png
[70 5]: /images/20220531/ed7c1db6f1ff4f55a2c19427063c780e.png
[70 6]: /images/20220531/8a76892c2f5d4d43a92b594996aeeb75.png
[70 7]: /images/20220531/ebcfd56645894a28ba47482b30d86b04.png
[70 8]: /images/20220531/388051c6e7b44d1cb416dc87055695fe.png
[70 9]: /images/20220531/a4573cc4ff2c4c7ba8a19687fb2da585.png
[70 10]: /images/20220531/ae0577dee399468dab8c8db1f4183e7a.png
[70 11]: /images/20220531/f0af518d5c3c46c29dfa2ac2bfbe1451.png
[70 12]: /images/20220531/b57cee2fa0104b59a390313ee8891386.png
[70 13]: /images/20220531/c15933b9280640c892ab639c77e1dddf.png
[70 14]: /images/20220531/d9dc9e3d677e4bc387f4088a4f0e7503.png
[70 15]: /images/20220531/fac5e594c6fe46119d8871356dd97192.png