Scala基础(6)- 类和对象

定义

类的定义例子如下。

class Point(xc: Int, yc: Int) {
  var x: Int = xc
  var y: Int = yc
  def move(dx: Int, dy: Int) {
    x = x + dx
    y = y + dy
  }
  override def toString(): String = "(" + x + ", " + y + ")";
}

move方法有两个参数,没有返回值(这里Scala缺省了Unit,类似于Java中void的返回)。toString是一个重载的方法,必须使用override

类的定义中可以有多个构造参数。这比C++或者Java的构造函数更简洁。另外,Scala中只有一个主要构造函数,其他都是辅助构造函数。辅助构造函数必须调用主构造函数。看下面一个分数的例子,辅助构造函数默认分母为1。

class Rational(n: Int, d: Int) {
    require(d != 0)
    val numer: Int = n
    val denom: Int = d
    def this(n: Int) = this(n, 1) // 辅助构造函数
    override def toString = numer +"/"+ denom
def + (that: Rational): Rational =
    new Rational(
      numer * that.denom + that.numer * denom,
      denom * that.denom
    )

}

这种比较严格的规定使得Scala类的构造和继承更加简单。在讲继承的时候会具体讲。

隐式转换

如果我们想要创建一个分数r,然后计算2+r。2是个Int,没有以Rational为参数+的方法。应该怎么实现呢?Scala提供了隐式转换的方法。下面的例子就将一个Int转换成了Rational。这样2+r就可以调用了。

implicit def intToRational(x: Int) = new Rational(x)

隐式转换功能强大,在开发特定领域语言(DSL)时很有用。当然使用是也需要十分谨慎,不但要追求程序的简洁,还要确保其可读性。

无参数的方法

在定义类的方法时,如果该方法没有参数,也不会改变类的状态,那么方法定义的括号可以省去。

abstract class Element {
  def contents: Array[String]
  def height: Int = contents.length
  def width: Int = if (height == 0) 0 else contents(0).length
}

这样做符合统一化访问的原则。你以后可以使用方法(def height)或者成员(val height)。而客户端无需改变。

类的使用

通过类可以创建对象的实例,调用类方法。

val pt = new Point(1, 2)
println(pt)
pt.move(10, 10)
println(pt)

函数和方法在很大程度上是可以互换的。在下面的例子中,调用minc和finc的方式完全一样,效果也基本相同。其细微的差别你现在也不需要关心。

class C {
       var acc = 0
       def minc = { acc += 1 }
       val finc = { () => acc += 1 }
}

单例(singleton)对象

Scala中没有static成员。取而代之的是单例(singleton)对象。单例对象的定义和类定义相同,除了使用关键字object。我们常常使用相同的名字定义一个类和一个单例对象。这样的对象是该类的伴生对象,可以访问该类的成员和方法。通过这样的方法(和apply结合使用),我们可以实现类型的factory,从而去除了外部new的使用。

class MyString(val jString:String) {
  private var extraData = ""
  override def toString = jString+extraData
}
object MyString {
  def apply(base:String, extras:String) = {
    val s = new MyString(base)
    s.extraData = extras
    s
  }
  def apply(base:String) = new MyString(base)
}

println(MyString("hello"," world"))
println(MyString("hello"))

为了运行一个Scala程序,必须定义这样一个单例对象作为main的入口。

object HelloWorldApp {
    def main(args: Array[String]) {
      Console.println("Hello World!")
} }

Scala也提供了App让你继承,以达到相同的效果。

object HelloWorldApp extends App {
  Console.println("Hello World!")
}

类结构

Scala的所有类的组织结构如下图所示。

Paste_Image.png

所有的类都继承了Any。AnyVal是所有内建值类的父类,而其他类的父类是AnyRef。AnyRef相当于Java中java.lang.Object。所以你定义Scala类又是Java类。最下面的Nothing和Null是为了统一一些特殊情况。比如error在Scala中的定义,它说明函数不会返回,而是会抛出异常,这和返回Unit是不同的。

   def error(message: String): Nothing =
          throw new RuntimeException(message)

例外,图中的虚线箭头使用了前面提到的隐式转换的技术。

Scala中继承,抽象类,重载等概念和其他面向对象的语言基本相关,除了特质(trait)。我们会把特质单独拿出来讲。

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