大数据Scala编程问题集(01)

大数据Scala编程.问题集(01)

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by 高焕堂

洞庭国际智能硬件检测基地 & 中云大数据中心(IDC) 首席架构师

微博：@高焕堂_台北

Q-01： 如何使用Scala的Singleton机制来表达Class-level的数据。

Answer：

    在面向对象编程(OOP，Object-Oriented Programming)概念里，属性(Attribute)和函数(Function)都分为两个不同级别(Level)。例如，厦门的科技谷(厦门)公司的大数据平台上，含有各航空公司的飞机数据，包括：东方航空(CEA，ChinaEasternAirlines)、南方航空(CSA, ChinaSouthernAirlines)、长荣航空(EVA, EvergreenAirlines)等公司的飞机数据。

    于是，Scala程序员的脑海里，想到长荣航空公司有许多架飞机在天空上飞，或者在机场停机平等待客人等。

    每一架飞机都是一个实例(Instance)。人类天赋就有抽象的能力，于是从实例中抽象出概念(Concept)：长荣航空飞机(EVAPlane)。

    Scala程序员将上述领域(或业务)概念，对应到软件代码的类(Class)，得到一个EVAPlane类：

    兹以UML图形表示这个类：

一谈到类(Class)，就会联想到有两种对象：

1) 类对象(Class object)：<长荣航空飞机>类(概念)可以对应到一个对象，它又称为妈妈对象(Meta object)，可担任创建实例(小孩)对象(Instance object)的任务。

2) 实例对象(Instance object)：每一架长荣飞机都是一个实例，各对应到一个对象，这是大家熟悉的对象了。

在软件执行时，会创建上述的两种对象，每一个对象都需要占用一块内存(Memory)空间。

    为了让计算机在执行时，能创建上述这两种对象，程序员就必须撰写Scala代码来指示计算机。其代码结构如下：

于是可看出来，无论属性或函数都分为两个级别：

l Instance-level(实例级别或称对象级别)：这是一般大家都知道的，例如每一架飞机都是一个实例或对象，各自都有它的厂牌、载客量、年龄等属性数据。这些数据值都储存于(内存的)实例对象里。

l Class-level(类级别)：例如，<长荣航空飞机>类的目前实例总数，是重要的属性数据值，它不属于某一架飞机(实例)的属性数据，而是属于整个<长荣航空飞机>类的属性数据。这相当于在问：EVAPlane类目前在内存里共创建了多少个实例对象呢？像这种数据，必须储存于上图的类对象里，这称为Class-level的属性数据。

    既然有了Class-level的属性，为了存取(Access)这种属性的数据值(Value)，当然我们就会定义某些函数来存取或处理之。这种函数，就称为Class-level的函数或方法了。

// Instance-level 属性和函数的定义　

class EVA Plane{

       var manufacturer : String = ""

   　var capacity : Int = 0

       var mfr_date : String = ""

       

       def pr_capacity {

            println(capacity)   

　　　　　｝

       EVA Plane.inrc_amt

｝    

// Class-level 属性和函数的定义　

object EVAPlane {

       var instance_amount : Int = 0

       def apply() = new EVAPlane 

       def incr_amt {

           instance_amount = instance_amount + 1    

　　　　　｝

       def pr_amt {

             println(instance_amount)    

　　　　　｝

｝    

// myApp

    object myApp {

         def main( args: Array[String] ) {

              val a1 = EVA()

              val a2 = EVA()

              val a3 = EVA()

              EVA.pr_amt

}     

    其中的capacity是Instance-level属性，pr_capacity是Instance-level函数。而instance_amt是Class-level属性，而pr_amt是Class-level函数。在执行这个程序时，首先载入(Load)代码到内存(Memory)，让JVM来执行之。

    当执行到指令： val a1 = EVAPlane()，此时先执行等号(=)右边的EVAPlane()，就载入(Load)上数代码，立即拿object EVAPlane定义(做为模板)来创建一个类对象。

也就是说，EVAPlane类本身就是一个对象，所以就创建一个VEAPlane类对象，来储存EVAPlane类有关的属性(数据)值。例如，定义一个instance_amt属性来纪录目前EVAPlane类共创建了多少个实例对象。接着执行到apply()函数里的指令：new EVAPlane，就拿class EVAPlane定义(做为模板)来创建一个实例对象，用来储存一架长荣飞机的属性值。

    

同时执行class EVAPlane的构造式(Constructor)来设定实例对象的初值，并且将其类对象的instance_amt值加1，表示增加了一个实例对象。

    

    继续执行到：

　　　  val a2 = EVA()

        val a3 = EVA()

就多创建了2个EVAPlane的实例对象，并更新了EVAPlane类对象里的instance_amt值。

    

    此时，在内存里共有4个对象，包括1个EVAPlane类对象，以及3个EVAPlane实例对象(上图里的a1, a2和a3)。以上，藉由长荣航空的例子，说明Scala语言如何表达Instance-level属性和函数，以及表达Class-level属性和函数。

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