Scala-Class-etc

Classes

• 一个源文件可包含多个类，每个类默认都是 public

• 类字段必须初始化，编译后默认是 private，自动生成 public 的 getter/setter；Person 示例

  • private 字段，生成 private 的 getter/setter
  • val 字段，只生成 getter
  • private[this] 字段，不生成 getter/setter
  • 自定义 getter/setter，foo 和 foo_=
• 类方法默认都是 public
• 方法调用规约：访问器调用可省略括号，修改器调用加上括号
• 为字段加上 @bean.BeanProperty 注解可生成符合 JavaBean 规范的 get/set 方法（加上默认的两个方法，共四个方法）

• 构造器：1 个主构造器，任意个辅构造器

  • 全部都叫 this，只是参数不同
  • 辅构造器必须调用主构造器或之前定义的辅构造器
  • 主构造器与类定义密不可分，参数直接定义在类名后
  • 主构造器会立即执行类定义中的所有语句
  • 主构造器中的参数被方法使用到，则对应的参数等价于 private[this] val 字段

• 内部类

  • 路径依赖，不同于 Java 内部类，同一类 A 的不同实例 (a1, a2) 构建的内部类 Inner，其类型是不同的，a1.Inner != a2.Inner

  • 解决路径依赖

    • 类型投射，Outer#Inner
    • 将内部类放到伴生对象 object 中
  • self => 自身类型，区分调用的内部类和外部类的字段、方法等

Objects

• 用于单例及工具类方法

  • object 构造器只在第一次被调用时执行

• 可继承一个 class 或多个 trait

  • 可用于全局默认对象
• 不可提供构造器参数

• 伴生对象

  • 与类名称一致
  • 类与伴生对象可互相访问私有资源，但区分作用域，如 Accounts.newUniqueNumber() 而不是 newUniqueNumber()
  • 类与伴生对象必须在同一个源文件中

• 伴生对象中的 apply 方法

  • 调用方式 Object(arg1, ..., argN)，返回伴生类的实例，如 Array(1,2,3)
  • 省略 new 关键字，在嵌套表达式中很方便

• 应用对象

  • extends App
  • 不需要 main 方法直接执行构造器内的代码

• scala 默认无枚举类型

  • 使用 Enumeration 帮助类实现
  • 枚举类型为 Enumeration.Value(ID, name) 内部类，ID 依次累加, 默认 0 开始；name 默认是字段名

Traits

• 替代 Java 中的接口

• 可以有抽象的和具体的方法

  • 在 trait 中未实现的方法默认是抽象的 (abstract)

• 类可以实现多个 trait，从最后一个开始调用

  • 使用 extends 关键字实现
  • 覆盖抽象方法时不需要 override 关键字
  • 有多个 trait 则对其他的 trait 使用 with 关键字
• 所有的 Java 接口都可以被当做 trait 使用
• 对象也可以添加多个 trait，从最后一个开始调用

• 多个 trait 的情况下，super.someMethod 会根据从右向左的顺序调用下一个 trait 的方法

  • 具体调用依赖于使用时的顺序，相比传统的继承更灵活
  • 在多个 mix-in 的情况下，如果父 trait 存在抽象方法，则子 trait 需使用 abstract override 关键字，否则 super.someMethod 无法编译
• 有初始值的字段 / 具体字段，都会被添加到子类中
• 无初始值的字段 / 抽象字段，在非抽象子类中，需要进行初始化

• trait 也有构造器

  • 不可以有构造参数，且只有一个构造器
  • 由定义体中的初始化字段和其他语句构成
  • 构造顺序：父类 > 各 trait 从左向右，有父 trait 的先构造，共享的父 trait 只构造一次 > 子类

  • 考虑到构造顺序，如果子类中使用抽象字段，则可使用提前定义 (early definition，会在构造器之前执行) 的语法讲改字段初始化

    • 提前定义语句块中只能使用字段定义语句，不可使用其他语句
• trait 可继承类，混入该 trait 的类都是被继承类的子类，子类如果有继承其他的类也必须是被继承类的子类

• 与自身类型 (self type) 比较

  • trait 不继承类，直接在 body 内定义 this: Type =>，则混入的类必须是该 Type 类型的 / 子类型的
  • 也可使用结构类型(structural type)，this: {def log(msg: String) } =>，则混入的类必须包含结构类型中定义的方法
• trait 最终会翻译成类和接口

Packages and Imports

• package 包名和文件路径并不一定对应
• java.lang, scala, Predef 始终默认会导入
• 与 Java 不同，包路径并不是绝对的，如 collection.mutable 实际是 scala.collection.mutable

• package a.b.c 与 package a {package b { package c {}}} 不同

  • package a 或 package b 中定义的资源可在带括号的包声明中访问，但 package a.b.c 无法访问

• 包对象

  • package 由于 JVM 的限制不能直接声明函数或变量
  • 不同于 package，package object 可定义工具函数或常量
• 可见性控制，通过 private[package.name] 限制资源的可见性

• import

  • 导入包后可使用相对路径访问类等，如 collection.mutable
  • 导入所有资源 import collection.mutable._
  • 可在任意位置进行导入操作

  • selector

    • 选择性的导入一部分成员，import java.awt.{Color, Font}
    • 为导入成员取别名：import java.util.{HashMap => JavaMap}
    • 隐藏成员：import java.util.{HashMap => _, _} // 避免产生混淆

  • 隐式导入，默认导入三个 java.lang, scala 和 Predef

    • 后面导入的可将前面的成员覆盖，避免冲突
    • 导入 scala 相关的包可省略 scala 路径

Inheritance

fragile base class 基类被继承之后，修改基类可能会对子类造成无法预期的影响

• 继承类，与 Java 一样使用 extends 关键字

  • final 类不能被继承，final 字段、方法不能被覆盖
• 覆盖非抽象方法，必须使用 override 关键字

• 抽象方法

  • 无方法体的方法，可以省略 abstract 关键字；子类覆盖时也可以省略 override

• 抽象字段

  • 无初始值的字段，可省略 abstract 关键字，子类覆盖式也可省略 override
• 调用父类方法，使用 super 关键字

• 类型检查和转换，isInstanceOf, asInstanceOf；获取类型, classOf

  • 模式匹配通常是个更好的类型检查方式
• protected 不同于 Java，受保护成员在包内不可见

• 辅助构造器不可直接调用超类构造器

  • 可在定义类时直接在 extends 时调用超类构造器并传递参数
  • 继承 Java 类时主构造器必须调用超类的构造器

• 覆盖字段

  • def 只能覆盖 def
  • val 只能覆盖 无参数的 def
  • var 只能覆盖 抽象的 var

• 继承层级

  • Any 定义了 asInstanceOf, isInstanceOf，判断相等，hash 值等方法

  • AnyRef 是除基础类型外所有类的父类，等价于 java.lang.Object

    • 提供方法 wait, notify/notifyAll，synchronized
  • AnyVal 不包含任何方法，只是个值类型的标记
  • 所有 Scala 类都实现了 ScalaObject 这个标记接口，该接口无任何方法
  • Null 的唯一实例 null，可分配给引用类型，但不可分配给值类型(Int 不可为 null)
  • Nothing 无实例，在泛型构造时有用，Nil 类型为 List[Nothing]
  • ??? 方法声明返回类型为 Nothing，无返回值，会抛出 NotImplementedError，用于预留未实现的方法
  • Unit 代表空 /void，类型唯一值为 ()
  • 如果方法参数类型为 Any 或 AnyRef，当传递多个参数时，会被替换为 tuple

• equals 和 hashCode 判断对象相等

  • 可使用模式匹配实现 equals
  • equals 参数类型为 Any 而不是具体的类型
  • ## 是 hashCode 的安全版本，遇到 null 会返回 0 而不是抛出异常

• 值类 Value Class

  • 继承 AnyVal
  • 主构造器只有一个参数 val，无构造体
  • 无其他构造器和字段
  • 自动提供的 equals 和 hashCode 比较实际值

  • 用于隐式转换

    • 其他用途，如 class a(x: Int, y: Int) 设计为 class a(x: X, y: Y)，定义值类 X, Y 避免混淆参数