【Scala】——面向对象
1 Scala 包
1.1 包风格
Scala 有两种包的管理风格。
- 第一种 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，一个源文件中可以声明多个 package，子包中的类可以直接访问父包中的内容，而无需导包
package com {
package scala {
package chapter06 {
object TestPackage {
def main(args: Array[String]): Unit = {
println("package test!")
}
}
}
}
}
package com {
import com.scala.chapter06.other.Inner.in //父包访问子包需要导包
package scala {
package chapter06 {
object TestPackage {
val out: String = "out"
def main(args: Array[String]): Unit = {
println("package test!")
println(in)
}
}
package other {
object Inner {
val in: String = "in"
def main(args: Array[String]): Unit = {
println(TestPackage.out) //子包访问父包无需导包
}
}
}
}
}
}
1.2 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。
- 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。
package com.scala
package object chapter06 {
}
- 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 {
package scala {
package chapter06 {
object TestPackage {
val out: String = "out"
def main(args: Array[String]): Unit = {
println("package test!")
println(in)
}
}
}
}
}
package object com {
val shareValue = "share"
def shareMethod() = {}
}
1.3 导包
- 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。
- 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
- 通配符导入：import java.util._
- 给类起名：import java.util.{ArrayList=>JL}
- 导入相同包的多个类：import java.util.{HashSet, ArrayList}
- 屏蔽类：import java.util.{ArrayList =>,}
- 导入包的绝对路径：new root.java.util.HashMap
- Scala 中的三个默认导入的包
import java.lang._
import scala._
import scala.Predef._
1.4包访问权限
- Scala 中属性和方法的默认访问权限为 public，但 Scala 中无 public 关键字。
- private 为私有权限，只在类的内部和伴生对象中可用。
- 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。
- private[包名]增加包访问权限，包名下的其他类也可以使用
package com.scala
package chapter06
class Person {
private var name: String = "bobo"
protected var age: Int = 18
private[chapter06] 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
}
}
2 类和对象
2.1 类
- 语法
[修饰符] class 类名 {
类体
}
- 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）
- 一个 Scala 源文件可以包含多个类
2.1 属性
- 语法
[修饰符] var|val 属性名称 [：类型] = 属性值
var name: String = "bobo"
- Bean 属性（@BeanPropetry），可以自动生成规范的 setXxx/getXxx 方法
package com.scala
package chapter06
import scala.beans.BeanProperty
class Person {
//Bean 属性（@BeanProperty）
@BeanProperty var sex: String = "男"
}
object Person {
def main(args: Array[String]): Unit = {
var person = new Person()
person.setSex("女")
println(person.getSex)
}
}
- _表示给属性一个默认值
package com.scala
package chapter06
import scala.beans.BeanProperty
class Person {
var age: Int = _ // _表示给属性一个默认值
}
object Person {
def main(args: Array[String]): Unit = {
var person = new Person()
println(person.age)
}
}
- val 修饰的属性不能赋默认值，必须显示指定
//val school: Int = _ // _表示给属性一个默认值
2.3 方法
def 方法名(参数列表) [：返回值类型] = {
方法体
}
2.4 创建对象
- 语法
val | var 对象名 [：类型] = new 类型()
- 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。
- var 修饰对象，可以修改对象的引用和修改对象的属性值
- 自动推导变量类型不能多态，所以多态需要显示声明
- 案例
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)
}
}
2.5 构造器
- Scala 类的构造器包括：主构造器和辅助构造器
- 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...
}
}
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 案例
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)
}
}
2.6 构造器参数
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
- 未用任何修饰符修饰，这个参数就是一个局部变量
- var 修饰参数，作为类的成员属性使用，可以修改
- val 修饰参数，作为类只读属性使用，不能修改
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)
}
}
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。
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）。
4 继承&多态
- 语法
class 子类名 extends 父类名 { 类体 }
- 子类继承父类的属性和方法
- scala 是单继承
- 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 Person{
def main(args: Array[String]): Unit = {
new Emp("z3", 11, 1001)
}
}
5. 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。
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()
println("----------------------------------------")
val teacher1:Person = new Teacher
println(teacher1.name)
teacher1.hello()
}
}
5 抽象类
5.1 语法
- 定义抽象类
abstract class Person{} //通过 abstract 关键字标记抽象类
- 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
- 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
abstract class Person {
val name: String
def hello(): Unit
}
class Teacher extends Person {
val name: String = "teacher"
def hello(): Unit = {
println("hello teacher")
}
}
5.2 继承&重写
- 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
- 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。
- 子类中调用父类的方法使用 super 关键字
- 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
5.3 匿名子类
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。
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")
}
}
}
6 单例对象（伴生对象）
6.1 概述
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
6.2 语法
object Person{ val country:String="China" }
- 单例对象采用 object 关键字声明
- 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。
- 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。
//（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)
}
}
6.3 apply 方法
- 通过伴生对象的 apply 方法，实现不使用 new 方法创建对象。
- 如果想让主构造器变成私有的，可以在()之前加上 private。
- apply 方法可以重载。
- 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。
- 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
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)
}
}
7 特质
7.1 概述
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。
7.2 语法&说明
- 声明
trait 特质名 {
trait 主体
}
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
}
- 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。
- 类和特质的关系：使用继承的关系。
- 当一个类去继承特质时，第一个连接词是 extends，后面是 with。
- 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。
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…
- 特质可以同时拥有抽象方法和具体方法
- 一个类可以混入（mixin）多个特质
- 所有的 Java 接口都可以当做 Scala 特质使用
- 动态混入：可灵活的扩展类的功能
动态混入：创建对象时混入 trait，而无需使类混入该 trait
如果混入的 trait 中有未实现的方法，则需要实现
package com.scala
package chapter07
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)
}
}
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
-
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。
-
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
7.4 特质叠加执行顺序
package com.scala
package chapter07
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 TestTrait1 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
println(new MyBall().describe())
}
}
- 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。
- 叠加规则：
- 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()。
7.5 特质喝抽象类的区别
- 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。
- 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）。
8 扩展
8.1 类型检查和转换
- obj.isInstanceOf[T]：判断 obj 是不是 T 类型。
- obj.asInstanceOf[T]：将 obj 强转成 T 类型。
- classOf 获取对象的类名。
package com.scala
package chapter07
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)
}
}
8.2 枚举类和应用类
- 枚举类：需要继承 Enumeration
- 应用类：需要继承 App
package com.scala
package chapter07
object Test {
def main(args: Array[String]): Unit = {
println(Color1.YELLOW)
}
}
// 枚举类
object Color1 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");
}
8.3 Type 定义新类型
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
object Test {
def main(args: Array[String]): Unit = {
type S=String
var v:S="abc"
def test():S="xyz"
}
}