Scala教程之:面向对象的scala

简介: Scala教程之:面向对象的scala

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面向对象的scala


我们知道Scala是一种JVM语言,可以合java无缝衔接,这也就大大的扩展了scala的应用范围,大数据里面有名的spark就是使用scala编写的,那么scala到底有什么奥秘和特性呢?我们一一来揭秘。


首先scala是一门面向对象的编程语言,他的面向对象性主要表现在如下几个方面:


  • Unified Types
  • Classes
  • Traits


下面我们分别的说明他们各自的特定。


Unified Types


在Scala中,是没有java里面那些基础类型的,所有的Scala类型我们都可以称之为type,下面是一个类型层次结构的子集:



image.png


我们可以看到Any是所有类型的父类型,所有的类型都是直接或者间接继承Any来的。 Any提供了一些通用的方法比如:equals、hashCode和toString。 Any有两个直接的子类:AnyVal和AnyRef.


AnyVal表示的是值类型,它有9个预定义的非空的值类型分别是:Double、Float、Long、Int、Short、Byte、Char、Unit和Boolean。


其中Unit是一个比较特别的类型。可以把他看成java里面的void。因为Scala中所有的函数必须要有返回类型,当一个函数实在没有返回的时候,就用Unit吧。


AnyRef表示的是引用类型。所有的非值的类型都是引用类型。并且所有的用户自定义类型都是AnyRef类型的子类。在Java环境中,AnyRef相当于Java里面的java.lang.Object。

值类型可以按照下面的方式进行转换:


image.png


下面是转换的例子:


val x: Long = 987654321
val y: Float = x  // 9.8765434E8 (note that some precision is lost in this case)
val face: Char = '☺'
val number: Int = face  // 9786


Nothing是所有类型的子类,它通常被用来表示非正常终止的信号,比如抛出异常,程序退出等等。


Null是所有引用类型的子类型,Null主要是用来跟JVM交互使用的,通常不需要在Scala中使用到它。


Classes


Classes就是类,和java中的类相似,它里面可以包含方法、常量、变量、类型、对象、特质、类等。


一个最简的类的定义就是关键字class+标识符,类名首字母应大写。如下所示:


class Family
val family = new Family


new关键字是用来创建类的实例。在上面的例子中,Family没有定义构造器,所以默认带有一个无参的默认的构造器。


  • 构造器


那么怎么给类加一个构造器呢?


class Point(var x: Int, var y: Int) {
  override def toString: String =
    s"($x, $y)"
}
val point1 = new Point(2, 3)
point1.x  // 2
println(point1)  // prints (2, 3)


和其他的编程语言不同的是,Scala的类构造器定义在类的签名中:(var x: Int, var y: Int)。 这里我们还重写了AnyRef里面的toString方法。


构造器也可以拥有默认值:


class Point(var x: Int = 0, var y: Int = 0)
val origin = new Point  // x and y are both set to 0
val point1 = new Point(1)
println(point1.x)  // prints 1


主构造方法中带有val和var的参数是公有的。然而由于val是不可变的,所以不能像下面这样去使用。


class Point(val x: Int, val y: Int)
val point = new Point(1, 2)
point.x = 3  // <-- does not compile


不带val或var的参数是私有的,仅在类中可见。


class Point(x: Int, y: Int)
val point = new Point(1, 2)
point.x  // <-- does not compile
  • 私有成员和Getter/Setter语法


Scala的成员默认是public的。如果想让其变成私有的,可以加上private修饰符,Scala的getter和setter语法和java不太一样,下面我们来举个例子:


class Point {
  private var _x = 0
  private var _y = 0
  private val bound = 100
  def x = _x
  def x_= (newValue: Int): Unit = {
    if (newValue < bound) _x = newValue else printWarning
  }
  def y = _y
  def y_= (newValue: Int): Unit = {
    if (newValue < bound) _y = newValue else printWarning
  }
  private def printWarning = println("WARNING: Out of bounds")
}
object Point {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val point1 = new Point
    point1.x = 99
    point1.y = 101 // prints the warning
  }
}


我们定义了两个私有变量_x, _y, 同时还定义了他们的get方法x和y,那么相应的他们的set方法就是x_ 和y_, 在get方法后面加上下划线就可以了。


这里我们还定义了一个Point的伴生对象,用于启动main方法。有关伴生对象的概念我们后面会详细讲诉。


Traits


特质 (Traits) 用于在类 (Class)之间共享程序接口 (Interface)和字段 (Fields)。 它们类似于Java 8的接口。 类和对象 (Objects)可以扩展特质,但是特质不能被实例化,因此特质没有参数。


  • 定义Traits


最简化的特质就是关键字trait+标识符:


trait HelloWorld


特征作为泛型类型和抽象方法非常有用。


trait Iterator[A] {
  def hasNext: Boolean
  def next(): A
}


扩展 trait Iterator [A] 需要一个类型 A 和实现方法hasNext和next。


  • 使用Traits


使用 extends 关键字来扩展特征。然后使用 override 关键字来实现trait里面的任何抽象成员:


trait Iterator[A] {
  def hasNext: Boolean
  def next(): A
}
class IntIterator(to: Int) extends Iterator[Int] {
  private var current = 0
  override def hasNext: Boolean = current < to
  override def next(): Int =  {
    if (hasNext) {
      val t = current
      current += 1
      t
    } else 0
  }
}
val iterator = new IntIterator(10)
iterator.next()  // returns 0
iterator.next()  // returns 1


  • 子类型


和java一样,所有需要用到Traits的地方都可以用他的子类型代替。


import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
trait Pet {
  val name: String
}
class Cat(val name: String) extends Pet
class Dog(val name: String) extends Pet
val dog = new Dog("Harry")
val cat = new Cat("Sally")
val animals = ArrayBuffer.empty[Pet]
animals.append(dog)
animals.append(cat)
animals.foreach(pet => println(pet.name))  // Prints Harry Sally


这里animals需要的是Pet类型,我们可以用dog和cat代替。

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