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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:
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:
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。