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【Scala】——面向对象

news 2025/7/7 0:24:59

1 Scala 包

1.1 包风格

Scala 有两种包的管理风格。

第一种 Java 的包管理风格相同，每个源文件一个包（包名和源文件所在路径不要求必须一致），包名用“.”进行分隔以表示包的层级关系，如 com.atguigu.scala。
另一种风格，通过嵌套的风格表示层级关系，一个源文件中可以声明多个 package，子包中的类可以直接访问父包中的内容，而无需导包

package com {package scala {package chapter06 {object TestPackage {def main(args: Array[String]): Unit = {println("package test!")}}}}
}

package com {import com.scala.chapter06.other.Inner.in //父包访问子包需要导包package scala {package chapter06 {object TestPackage {val out: String = "out"def main(args: Array[String]): Unit = {println("package test!")println(in)}}package other {object Inner {val in: String = "in"def main(args: Array[String]): Unit = {println(TestPackage.out) //子包访问父包无需导包}}}}}}

1.2 包对象

在 Scala 中可以为每个包定义一个同名的包对象，定义在包对象中的成员，作为其对应包下所有 class 和 object 的共享变量，可以被直接访问。
若使用 Java 的包管理风格，则包对象一般定义在其对应包下的 package.scala 文件中，包对象名与包名保持一致。

package com.scalapackage object chapter06 {}

如采用嵌套方式管理包，则包对象可与包定义在同一文件中，但是要保证包对象与包声明在同一作用域中。

package com {package scala {package chapter06 {object TestPackage {val out: String = "out"def main(args: Array[String]): Unit = {println("package test!")println(in)}}}}
}
package object com {val shareValue = "share"def shareMethod() = {}
}

1.3 导包

和 Java 一样，可以在顶部使用 import 导入，在这个文件中的所有类都可以使用。
局部导入：什么时候使用，什么时候导入。在其作用范围内都可以使用
通配符导入：import java.util._
给类起名：import java.util.{ArrayList=>JL}
导入相同包的多个类：import java.util.{HashSet, ArrayList}
屏蔽类：import java.util.{ArrayList =>,}
导入包的绝对路径：new root.java.util.HashMap
Scala 中的三个默认导入的包

import java.lang._ 
import scala._ 
import scala.Predef._

1.4包访问权限

Scala 中属性和方法的默认访问权限为 public，但 Scala 中无 public 关键字。
private 为私有权限，只在类的内部和伴生对象中可用。
protected 为受保护权限，Scala 中受保护权限比 Java 中更严格，同类、子类可以访问，同包无法访问。
private[包名]增加包访问权限，包名下的其他类也可以使用

package com.scala
package chapter06class Person {private var name: String = "bobo"protected var age: Int = 18private[chapter06] var sex: String = "男"def say(): Unit = {println(name)}
}object Person {def main(args: Array[String]): Unit = {val person = new Personperson.say()println(person.name)println(person.age)}
}class Teacher extends Person {def test(): Unit = {this.agethis.sex}
}class Animal {def test: Unit = {new Person().sex}
}

2 类和对象

2.1 类

语法

[修饰符] class 类名 {类体
}

Scala 语法中，类并不声明为 public，所有这些类都具有公有可见性（即默认就是public）
一个 Scala 源文件可以包含多个类

2.1 属性

语法

[修饰符] var|val 属性名称 [：类型] = 属性值
var name: String = "bobo"

Bean 属性（@BeanPropetry），可以自动生成规范的 setXxx/getXxx 方法

package com.scala
package chapter06
import scala.beans.BeanProperty
class Person {//Bean 属性（@BeanProperty）@BeanProperty var sex: String = "男"
}
object Person {def main(args: Array[String]): Unit = {var person = new Person()person.setSex("女")println(person.getSex)}
}

_表示给属性一个默认值

package com.scala
package chapter06
import scala.beans.BeanProperty
class Person {var age: Int = _ // _表示给属性一个默认值
}object Person {def main(args: Array[String]): Unit = {var person = new Person()println(person.age)}
}

val 修饰的属性不能赋默认值，必须显示指定

//val school: Int = _ // _表示给属性一个默认值

2.3 方法

def 方法名(参数列表) [：返回值类型] = {方法体
}

2.4 创建对象

语法

val | var 对象名 [：类型] = new 类型()

val 修饰对象，不能改变对象的引用（即：内存地址），可以改变对象属性的值。
var 修饰对象，可以修改对象的引用和修改对象的属性值
自动推导变量类型不能多态，所以多态需要显示声明
案例

class Person {var name: String = "canglaoshi"
}
object Person {def main(args: Array[String]): Unit = {//val 修饰对象，不能改变对象的引用（即：内存地址），可以改变对象属 性的值。val person = new Person()person.name = "bobo"// person = new Person()// 错误的println(person.name)}
}

2.5 构造器

Scala 类的构造器包括：主构造器和辅助构造器
语法

class 类名(形参列表) { // 主构造器// 类体def this(形参列表) { // 辅助构造器}def this(形参列表) { //辅助构造器可以有多个...}
}

辅助构造器，函数的名称 this，可以有多个，编译器通过参数的个数及类型来区分。
辅助构造方法不能直接构建对象，必须直接或者间接调用主构造方法。
构造器调用其他另外的构造器，要求被调用构造器必须提前声明。
如果主构造器无参数，小括号可省略，构建对象时调用的构造方法的小括号也可以省略。
案例

class Person {var name: String = _var age: Int = _def this(age: Int) {this()this.age = ageprintln("辅助构造器")}def this(age: Int, name: String) {this(age)this.name = name}println("主构造器")
}object Person {def main(args: Array[String]): Unit = {val person2 = new Person(18)}
}

2.6 构造器参数

Scala 类的主构造器函数的形参包括三种类型：未用任何修饰、var 修饰、val 修饰

未用任何修饰符修饰，这个参数就是一个局部变量
var 修饰参数，作为类的成员属性使用，可以修改
val 修饰参数，作为类只读属性使用，不能修改

class Person(name: String, var age: Int, val sex: String) {
}
object Test {def main(args: Array[String]): Unit = {var person = new Person("bobo", 18, "男")// （1）未用任何修饰符修饰，这个参数就是一个局部变量//printf(person.name)// （2）var 修饰参数，作为类的成员属性使用，可以修改person.age = 19println(person.age)// （3）val 修饰参数，作为类的只读属性使用，不能修改// person.sex = "女"println(person.sex)}
}

3 封装

封装就是把抽象出的数据和对数据的操作封装在一起，数据被保护在内部，程序的其它部分只有通过被授权的操作（成员方法），才能对数据进行操作。
Scala 中的 public 属性，底层实际为 private，并通过 get 方法（obj.field()）和 set 方法（obj.field_=(value)）对其进行操作。所以 Scala 并不推荐将属性设为 private，再为其设置 public 的 get 和 set 方法的做法。但由于很多 Java 框架都利用反射调用 getXXX 和 setXXX 方法，有时候为了和这些框架兼容，也会为 Scala 的属性设置 getXXX 和 setXXX 方法（通过 @BeanProperty 注解实现）。

4 继承&多态

语法

class 子类名 extends 父类名 { 类体 }

子类继承父类的属性和方法
scala 是单继承
继承的调用顺序：父类构造器->子类构造器

class Person(nameParam: String) {var name = nameParamvar age: Int = _def this(nameParam: String, ageParam: Int) {this(nameParam)this.age = ageParamprintln("父类辅助构造器")}println("父类主构造器")
}class Emp(nameParam: String, ageParam: Int) extendsPerson(nameParam, ageParam) {var empNo: Int = _def this(nameParam: String, ageParam: Int, empNoParam: Int) {this(nameParam, ageParam)this.empNo = empNoParamprintln("子类的辅助构造器")}println("子类主构造器")
}object Person{def main(args: Array[String]): Unit = {new Emp("z3", 11, 1001)}
}

在这里插入图片描述
5. 动态绑定：Scala 中属性和方法都是动态绑定，而 Java 中只有方法为动态绑定。

class Person {val name: String = "person"def hello(): Unit = {println("hello person")}
}
class Teacher extends Person {override val name: String = "teacher"override def hello(): Unit = {println("hello teacher")}
}
object Test {def main(args: Array[String]): Unit = {val teacher: Teacher = new Teacher()println(teacher.name)teacher.hello()println("----------------------------------------")val teacher1:Person = new Teacherprintln(teacher1.name)teacher1.hello()}
}

在这里插入图片描述

5 抽象类

5.1 语法

定义抽象类

abstract class Person{} //通过 abstract 关键字标记抽象类

定义抽象属性

val|var name:String //一个属性没有初始化，就是抽象属性

定义抽象方法

def hello():String //只声明而没有实现的方法，就是抽象方法

abstract class Person {val name: Stringdef hello(): Unit
}
class Teacher extends Person {val name: String = "teacher"def hello(): Unit = {println("hello teacher")}
}

5.2 继承&重写

如果父类为抽象类，那么子类需要将抽象的属性和方法实现，否则子类也需声明为抽象类
重写非抽象方法需要用 override 修饰，重写抽象方法则可以不加 override。
子类中调用父类的方法使用 super 关键字
子类对抽象属性进行实现，父类抽象属性可以用 var 修饰；子类对非抽象属性重写，父类非抽象属性只支持 val 类型，而不支持 var。因为 var 修饰的为可变变量，子类继承之后就可以直接使用，没有必要重写

5.3 匿名子类

和 Java 一样，可以通过包含带有定义或重写的代码块的方式创建一个匿名的子类。

abstract class Person {val name: Stringdef hello(): Unit
}
object Test {def main(args: Array[String]): Unit = {val person = new Person {override val name: String = "teacher"override def hello(): Unit = println("hello teacher")}}
}

6 单例对象（伴生对象）

6.1 概述

Scala语言是完全面向对象的语言，所以并没有静态的操作（即在Scala中没有静态的概念）。但是为了能够和Java语言交互（因为Java中有静态概念），就产生了一种特殊的对象来模拟类对象，该对象为单例对象。若单例对象名与类名一致，则称该单例对象这个类的伴生对象，这个类的所有“静态”内容都可以放置在它的伴生对象中声明

6.2 语法

object Person{ val country:String="China" }

单例对象采用 object 关键字声明
单例对象对应的类称之为伴生类，伴生对象的名称应该和伴生类名一致。
单例对象中的属性和方法都可以通过伴生对象名（类名）直接调用访问。

//（1）伴生对象采用 object 关键字声明
object Person {var country: String = "China"
}
//（2）伴生对象对应的类称之为伴生类，伴生对象的名称应该和伴生类名一致。
class Person {var name: String = "bobo"
}
object Test {def main(args: Array[String]): Unit = {//（3）伴生对象中的属性和方法都可以通过伴生对象名（类名）直接调用访 问。println(Person.country)}
}

6.3 apply 方法

通过伴生对象的 apply 方法，实现不使用 new 方法创建对象。
如果想让主构造器变成私有的，可以在()之前加上 private。
apply 方法可以重载。
Scala 中 obj(arg)的语句实际是在调用该对象的 apply 方法，即 obj.apply(arg)。用以统一面向对象编程和函数式编程的风格。
当使用 new 关键字构建对象时，调用的其实是类的构造方法，当直接使用类名构建对象时，调用的其实时伴生对象的 apply 方法

object Test {def main(args: Array[String]): Unit = {//（1）通过伴生对象的 apply 方法，实现不使用 new 关键字创建对象。val p1 = Person()println("p1.name=" + p1.name)val p2 = Person("bobo")println("p2.name=" + p2.name)}
}
//（2）如果想让主构造器变成私有的，可以在()之前加上 private
class Person private(cName: String) {var name: String = cName
}
object Person {def apply(): Person = {println("apply 空参被调用")new Person("xx")}def apply(name: String): Person = {println("apply 有参被调用")new Person(name)}
}

7 特质

7.1 概述

Scala 语言中，采用特质 trait（特征）来代替接口的概念，也就是说，多个类具有相同的特质（特征）时，就可以将这个特质（特征）独立出来，采用关键字 trait 声明。
Scala 中的 trait 中即可以有抽象属性和方法，也可以有具体的属性和方法，一个类可以混入（mixin）多个特质。这种感觉类似于 Java 中的抽象类。
Scala 引入 trait 特征，第一可以替代 Java 的接口，第二个也是对单继承机制的一种补充。

7.2 语法&说明

声明

trait 特质名 { trait 主体 
}

trait PersonTrait {// 声明属性var name:String = _// 声明方法def eat():Unit={}// 抽象属性var age:Int// 抽象方法def say():Unit
}

一个类具有某种特质（特征），就意味着这个类满足了这个特质（特征）的所有要素，所以在使用时，也采用了 extends 关键字，如果有多个特质或存在父类，那么需要采用 with 关键字连接。
类和特质的关系：使用继承的关系。
当一个类去继承特质时，第一个连接词是 extends，后面是 with。
如果一个类在同时继承特质和父类时，应当把父类写在 extends 后。

没有父类：class 类名 extends 特质 1 with 特质 2 with 特质 3 …
有父类：class 类名 extends 父类 with 特质 1 with 特质 2 with 特质 3…

特质可以同时拥有抽象方法和具体方法
一个类可以混入（mixin）多个特质
所有的 Java 接口都可以当做 Scala 特质使用
动态混入：可灵活的扩展类的功能
动态混入：创建对象时混入 trait，而无需使类混入该 trait
如果混入的 trait 中有未实现的方法，则需要实现

package com.scala
package chapter07trait PersonTrait {//（1）特质可以同时拥有抽象方法和具体方法// 声明属性var name: String = _// 抽象属性var age: Int// 声明方法def eat(): Unit = {println("eat")}// 抽象方法def say(): Unit
}
trait SexTrait {var sex: String
}//（2）一个类可以实现/继承多个特质
//（3）所有的 Java 接口都可以当做 Scala 特质使用
class Teacher extends PersonTrait with java.io.Serializable {override def say(): Unit = {println("say")}override var age: Int = _
}
object TestTrait {def main(args: Array[String]): Unit = {val teacher = new Teacherteacher.say()teacher.eat()//（4）动态混入：可灵活的扩展类的功能val t2 = new Teacher with SexTrait {override var sex: String = "男"}//调用混入 trait 的属性println(t2.sex)}
}

7.3 特质叠加

由于一个类可以混入（mixin）多个 trait，且 trait 中可以有具体的属性和方法，若混入的特质中具有相同的方法（方法名，参数列表，返回值均相同），必然会出现继承冲突问题。冲突分为以下两种

一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且两个 trait 之间没有任何关系，解决这类冲突问题，直接在类（Sub）中重写冲突方法。
一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且两个 trait 继承自相同的 trait（TraitC），及所谓的“钻石问题”，解决这类冲突问题，Scala采用了特质叠加的策略。

所谓的特质叠加，就是将混入的多个 trait 中的冲突方法叠加起来

7.4 特质叠加执行顺序

package com.scala
package chapter07trait Ball {def describe(): String = {"ball"}
}trait Color extends Ball {override def describe(): String = {"blue-" + super.describe()}
}trait Category extends Ball {override def describe(): String = {"foot-" + super.describe()}
}class MyBall extends Category with Color {override def describe(): String = {"my ball is a " + super.describe()}
}object TestTrait1 {def main(args: Array[String]): Unit = {println(new MyBall().describe())}
}

当一个类混入多个特质的时候，scala 会对所有的特质及其父特质按照一定的顺序进行排序，而此案例中的 super.describe()调用的实际上是排好序后的下一个特质中的 describe() 方法。
叠加规则：
案例中的 super，不是表示其父特质对象，而是表示上述叠加顺序中的下一个特质，即，MyClass 中的 super 指代 Color，Color 中的 super 指代 Category，Category 中的 super 指代 Ball。
）如果想要调用某个指定的混入特质中的方法，可以增加约束：super[]，例如super[Category].describe()。

7.5 特质喝抽象类的区别

优先使用特质。一个类扩展多个特质是很方便的，但却只能扩展一个抽象类。
如果你需要构造函数参数，使用抽象类。因为抽象类可以定义带参数的构造函数，而特质不行（有无参构造）。

8 扩展

8.1 类型检查和转换

obj.isInstanceOf[T]：判断 obj 是不是 T 类型。
obj.asInstanceOf[T]：将 obj 强转成 T 类型。
classOf 获取对象的类名。

package com.scala
package chapter07class Person {
}object Person {def main(args: Array[String]): Unit = {val person = new Person//（1）判断对象是否为某个类型的实例val bool: Boolean = person.isInstanceOf[Person]if (bool) {//（2）将对象转换为某个类型的实例val p1: Person = person.asInstanceOf[Person]println(p1)}//（3）获取类的信息val pClass: Class[Person] = classOf[Person]println(pClass)}
}

8.2 枚举类和应用类

枚举类：需要继承 Enumeration
应用类：需要继承 App

package com.scala
package chapter07object Test {def main(args: Array[String]): Unit = {println(Color1.YELLOW)}
}// 枚举类
object Color1 extends Enumeration {val RED = Value(1, "red")val YELLOW = Value(2, "yellow")val BLUE = Value(3, "blue")
}
// 应用类
object Test20 extends App {println("xxxxxxxxxxx");
}

8.3 Type 定义新类型

使用 type 关键字可以定义新的数据数据类型名称，本质上就是类型的一个别名

object Test {def main(args: Array[String]): Unit = {type S=Stringvar v:S="abc"def test():S="xyz"}
}