Scala（第六章 面向对象）
文章目录
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- 6.1 Scala包
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- 6.1.1 包的命名
- 6.1.2 包说明（包语句）
- 6.1.3 包对象
- 6.1.4 导包说明
- 6.2 类和对象
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- 6.2.1 定义类
- 6.2.2 属性
- 6.3 封装
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- 6.3.1 访问权限
- 6.3.2 方法
- 6.3.3 创建对象
- 6.3.4 构造器
- 6.3.5 构造器参数
- 6.4 继承与多态
- 6.5 抽象类
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- 6.5.1 抽象属性和抽象方法
- 6.5.2 匿名子类
- 6.6 单例对象（伴生对象）
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- 6.6.1 单例对象语法
- 6.6.2 apply方法
- 6.7 特质（Trait）
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- 6.7.1 特质声明
- 6.7.2 特质基本语法
- 6.7.3 特质叠加
- 6.7.4 特质叠加执行顺序
- 6.7.5 特质自身类型
- 6.7.6 特质和抽象类的区别
- 6.8 扩展
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- 6.8.1 类型检查和转换
- 6.8.2 枚举类和应用类
- 6.8.3 Type定义新类型
1、 Scala的面向对象思想和Java的面向对象思想和概念是一致的。
2、Scala中语法和Java不同，补充了更多的功能。
6.1 Scala包
1）基本语法
package 包名
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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
6.1.1 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.execl //错误，因为class关键字
demo.12a //错误，数字开头
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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.itcast.oa.model
com.itcast.oa.controller
com.sohu.bank.order
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6.1.2 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.atguigu.scala。另一种风格，通过嵌套的风格表示层级关系，如下
package com{
package atguigu{
package scala{
}
}
}
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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.atguigu.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 atguigu {
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 {
}
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6.1.3 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()={}
}
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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"
}
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6.1.4 导包说明
1）和 Java 一样，可以在顶部使用 import 导入，在这个文件中的所有类都可以使用。
2）局部导入：什么时候使用，什么时候导入。在其作用范围内都可以使用
3）通配符导入：import java.util._
4）给类起名：import java.util.{ArrayList=>JL}
5）导入相同包的多个类：import java.util.{HashSet, ArrayList}
6）屏蔽类：import java.util.{ArrayList =>,}
7）导入包的绝对路径：new root.java.util.HashMap
package java {
package util {
class HashMap {
}
}
}
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说明：
2）注意：
Scala中三个默认导入分别是：
import java.lang._
import scala._
import scala.Predef._
6.2 类和对象
类：可以看成一个模板
对象：表示具体的事物
6.2.1 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
}
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说明：
1、Scala语法中，类并不声明为public，所有这些类都具有共有可见性（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.atguigu.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{
}
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6.2.2 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
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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.atguigu.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)
}
}
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6.3 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）。
6.3.1 访问权限
1）说明
再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。
1、Scala中属性和方法的默认访问权限为public，但Scala中无public关键字。
2、private为私有权限，只在类的内部和伴生对象中可用。
3、protected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。
4、private[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.atguigu.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
}
}
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6.3.2 方法
1）基本语法
def 方法名（参数列表）[: 返回值类型] = {
方法体
}
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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))
}
}
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6.3.3 创建对象
1）基本语法
val | var 对象名[: 类型] = new 类型()
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2）案例实操
1、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。
2、var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)
}
}
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6.3.4 构造器
1、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。
2、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...
}
}
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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
1、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)
}
}
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6.3.5 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
2、var修饰参数，作为类的成员属性使用，可以修改
3、val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)
}
}
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6.4 继承与多态
1）基于语法
class 子类名 extends 父类名 {类体}
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1、子类继承父类的属性和方法
2、scala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)
}
}
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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和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()
}
}
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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();
}
}
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结果对比
6.5 抽象类
6.5.1 抽象属性和抽象方法
1）基于语法
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
案例实操
abstract class Person {
val name: String
def hello(): Unit
}
class Teacher extends Person {
val name: String = "teacher"
def hello(): Unit = {
println("hello teacher")
}
}
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2）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，否则子类也需要声明为抽象类。
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。
6.5.2 匿名子类
1）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。
2）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")
}
}
}
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6.6 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，则称该单例对象为这个类的伴生对象，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。
6.6.1 单例对象语法
1）基本语法
object Person{
val country: String = "China"
}
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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)
}
}
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6.6.2 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。
3、apply方法可以重载
4、Scala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，调用的其实是伴生对象的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
}
}
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扩展：在Scala中实现单例模式
6.7 特质（Trait）
1、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。
2、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。
3、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。
6.7.1 特质声明
1）基本语法
trait 特质名{
trait 主体
}
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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
}
//通过查看字节码，可以看到特质=抽象类+接口
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6.7.2 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
1、没有父类：class 类名 extends 特质1 with 特质2 with 特质3 ...
2、有父类：class 类名 extends 父类 with 特质1 with 特质2 with 特质3...
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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)
}
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6.7.3 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())
}
}
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结果如下：
6.7.4 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supr.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：
1、案例中的super不是表示其父特质对象，而是表示上述叠加书匈奴中的下一个特质，即，MyClass中的super指代Color，Color中的super指代Category，Category中的super指代Ball。
2、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()。
6.7.5 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))
}
}
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6.7.6 特质和抽象类的区别
1、优先使用特质。一个类扩展多个特质是很方便的，但却只能扩展一个抽象类。
2、如果你需要构造函数参数，使用抽象类。因为抽象类可以定义带参数的构造函数，而特质不行（有无参构造）。
6.8 扩展
6.8.1 类型检查和转换
1）说明
（1）obj.isInstanceOf[T]：判断 obj 是不是 T 类型。
（2）obj.asInstanceOf[T]：将 obj 强转成 T 类型。
（3）classOf 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)
}
}
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6.8.2 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）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");
}
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6.8.3 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"
}
}
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