Scala：类，对象和特征（接口）

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Scala类和对象

类是对象的抽象，而对象是类的具体实例。类是抽象的，不占用内存，而对象是具体的，占用存储空间。类是用于创建对象的蓝图，它是一个定义包括在特定类型的对象中的方法和变量的软件模板。

类的创建和实例化

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
      println ("x 的坐标点: " + x);
      println ("y 的坐标点: " + y);
   }
}

Scala中的类不声明为public，一个Scala源文件中可以有多个类。

以上实例的类定义了两个变量 x 和 y ，一个方法：move，方法没有返回值。

Scala 的类定义可以有参数，称为类参数，如上面的 xc, yc，类参数在整个类中都可以访问。

接着我们可以使用 new 来实例化类，并访问类中的方法和变量：

import java.io._

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
      println ("x 的坐标点: " + x);
      println ("y 的坐标点: " + y);
   }
}

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val pt = new Point(10, 20);

      // 移到一个新的位置
      pt.move(10, 10);
   }
}

实例的默认参数

def this() = this(x = 1, y = 2)

Scala 继承

Scala继承一个基类跟Java很相似, 但我们需要注意一下几点：

• 1、重写一个非抽象方法必须使用override修饰符。
• 2、只有主构造函数才可以往基类的构造函数里写参数。
• 3、在子类中重写超类的抽象方法时，你不需要使用override关键字。

继承会继承父类的所有属性和方法，Scala 只允许继承一个父类。

Scala重写一个非抽象方法，必须用override修饰符。

实例：

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
      println ("x 的坐标点: " + x);
      println ("y 的坐标点: " + y);
   }
}

class Location(override val xc: Int, override val yc: Int,
   val zc :Int) extends Point(xc, yc){
   var z: Int = zc

   def move(dx: Int, dy: Int, dz: Int) {
      x = x + dx
      y = y + dy
      z = z + dz
      println ("x 的坐标点 : " + x);
      println ("y 的坐标点 : " + y);
      println ("z 的坐标点 : " + z);
   }
}

Scala 使用 extends 关键字来继承一个类。实例中 Location 类继承了 Point 类。Point 称为父类(基类)，Location 称为子类。

override val xc 为重写了父类的字段。

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Scala单例对象与伴生对象

Scala的单例对象

Scala没有 static 这个东西，不能定义静态成员，而是代之定义单例对象(singleton object)。以object关键字定义。
对象定义了某个类的单个实例，包含了你想要的特性：

object Accounts{
    private var lastNumber = 0
    def newUniqueNumber() = { lastNumber += 1; lastNumber}
}

当你在应用程序中需要一个新的唯一账号时，调用Account.newUniqueNumber()即可。
对象的构造器在该对象第一次被使用时调用。

在下面几个场景下可以使用Scala单例对象：

- 作为存放工具函数或常量的地方
- 高效地共享单个不可变实例
- 需要使用单个实例来协调某个服务时

类和单例对象间的差别是，单例对象不带参数，而类可以。因为单例对象不是用new关键字实例化的，所以没机会传递给它实例化参数。每个单例对象都被实现为虚拟类(synthetic class)的实例，并指向静态的变量，因为它们与Java静态类有相同的初始化语义。

独立对象(standalone object)

不与伴生类共享名称的单例对象称为独立对象。它可以用在很多地方，例如作为相关功能方法的工具类，或者定义Scala应用的入口点。

伴生对象(companion object)

当单例对象与某个类共享同一个名称时，它就被称为是这个类的伴生对象(companion object)。类和它的伴生对象必须定义在同一个源文件中。类被称为是这个单例对象的伴生类(companion class)。类和它的伴生对象可以互相访问其私有成员。

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class Account { val id = Account.newUniqueNumber() private var balance = 0.0 def deposit(amount: Double){ balance += amount } ... } object Account { //伴生对象 private var lastNumber = 0 def newUniqueNumber() = { lastNumber += 1; lastNumber} }

注意：

• 类的伴生对象可以被访问，但并不在作用域当中。Account类必须通过Account.newUniqueNumber()来调用伴生对象的方法。
• 在REPL中，要同时定义类和对象，必须用粘贴模式。键入:paste，然后键入或粘贴类和对象的定义，最后一Ctrl+D退出粘贴模式。

将伴生对象作为工厂使用

我们通常将伴生对象作为工厂使用。
下面是一个简单的例子，可以不需要使用’new’来创建一个实例了。

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class Bar(foo: String) object Bar { def apply(foo: String) = new Bar(foo) }

单例对象实例

import java.io._

class Point(val xc: Int, val yc: Int) {
   var x: Int = xc
   var y: Int = yc
   def move(dx: Int, dy: Int) {
      x = x + dx
      y = y + dy
   }
}

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val point = new Point(10, 20)
      printPoint

      def printPoint{
         println ("x 的坐标点 : " + point.x);
         println ("y 的坐标点 : " + point.y);
      }
   }
}

伴生对象实例

/* 文件名：Marker.scala */

// 私有构造方法
class Marker private(val color:String) {
  println("创建" + this)
  override def toString(): String = "颜色标记："+ color
}

// 伴生对象，与类共享名字，可以访问类的私有属性和方法
object Marker{
    private val markers: Map[String, Marker] = Map(  //一调用这个函数，就会创建3个class Marker
      "red" -> new Marker("red"),
      "blue" -> new Marker("blue"),
      "green" -> new Marker("green")
    )
    def apply(color:String) = {
      if(markers.contains(color)) markers(color) else null
    }
    def getMarker(color:String) = {
      if(markers.contains(color)) markers(color) else null
    }

    def main(args: Array[String]) {
        println(Marker("red"))       //println会调用object Marker的toString函数，伴生对象就直接调用class Marker的toString函数了。
        // 单例函数调用，省略了.(点)符号
	println(Marker getMarker "blue")
    }
}
$ scalac Marker.scala
$ scala Marker
创建颜色标记：red
创建颜色标记：blue
创建颜色标记：green
颜色标记：red
颜色标记：blue

[【Scala】单例对象与伴生对象]

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Scala Trait(特征)

Scala Trait(特征) 相当于 Java 的接口，实际上它比接口还功能强大。

与接口不同的是，它还可以定义属性和方法的实现。

一般情况下Scala的类只能够继承单一父类，但是如果是 Trait(特征) 的话就可以继承多个，从结果来看就是实现了多重继承。

Trait(特征) 定义的方式与类类似，但它使用的关键字是 trait，如下所示：

trait Equal {
  def isEqual(x: Any): Boolean
  def isNotEqual(x: Any): Boolean = !isEqual(x)
}

以上Trait(特征)由两个方法组成：isEqual 和 isNotEqual。isEqual 方法没有定义方法的实现，isNotEqual定义了方法的实现。子类继承特征可以实现未被实现的方法。所以其实 Scala Trait(特征)更像 Java 的抽象类。

特征构造顺序

特征也可以有构造器，由字段的初始化和其他特征体中的语句构成。这些语句在任何混入该特征的对象在构造是都会被执行。

构造器的执行顺序：

• 调用超类的构造器；
• 特征构造器在超类构造器之后、类构造器之前执行；
• 特质由左到右被构造；
• 每个特征当中，父特质先被构造；
• 如果多个特征共有一个父特质，父特质不会被重复构造
• 所有特征被构造完毕，子类被构造。

构造器的顺序是类的线性化的反向。线性化是描述某个类型的所有超类型的一种技术规格。

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