六、Scala的类和对象

最新推荐文章于 2023-04-03 17:18:21 发布

原创最新推荐文章于 2023-04-03 17:18:21 发布 · 492 阅读

1 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#scala

Scala 专栏收录该内容

16 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了Scala中的面向对象编程特性，包括类和对象的创建、成员变量和方法的定义与访问、访问修饰符、构造器、单例对象、伴生对象、main方法以及工具类的定义。通过实例展示了如何在Scala中实现类的实例化、成员变量的初始化、方法调用以及单例对象的使用。此外，还讲解了伴生对象中的apply方法以及如何创建免new的对象。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.类和对象

1.1 相关概念

面向对象：一种编程思想，是基于面向过程的，强调的是以对象为基础完成各种操作
类：属性和行为的集合，是一个抽象的概念
属性/成员变量：名词，用来描述事物的外在特征
行为/成员方法：动词，表示事物能够做什么
对象：类的具体实现
面向对象的三大特征：封装，继承，多态

1.2 创建类和对象

用class来创建类，用new来创建对象

在IDEA中创建项目，并创建一个object类（main方法必须放在Object中）：
在这里插入图片描述

实际开发中，实体类和测试类会分开写：

后续为了方便，会合并到一起：

1.3 简写方式

用法：

如果类是空的，没有任何成员，可以省略{}
如果构造器的参数为空，可以省略()

示例：

object ClassDemo {
	
	//1.创建Person类
	class Person

	//2.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//3.创建Person类型的对象
		val p = new Person
		//4.将对象打印到控制台上
		println(p)
	}
}

2.定义和访问成员变量

用法：

在类中使用var/val来定义成员变量
对象可以通过对象名.的方式来访问成员变量

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.创建Person类
	class Person{
		//2.定义名字和年龄字段
		//方式一：普通写法
		//val name:String = ""
		//方式二：采用类型推断实现
		val name = ""
		val age = 0
	}

	//3.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//4.创建Person类型的对象
		val p = new Person
		//5.给对象的成员变量赋值
		p.name = "mike"
		p.age = 23
		//6.打印属性值
		println(p.name, p.age)
	}
}
//(mike, 23)

3. 使用下划线初始化成员变量

Scala有一个更简洁的初始化成员变量的方式。

用法：

在定义var类型的成员变量时，可以使用_来初始化成员变量
- String => null
- Int => 0
- Boolean => false
- Double => 0.0
- …
val类型的成员变量，则需要自己手动初始化

示例：

object ClassDemo {
	
	//1.创建Person类
	class Person{
		//2.定义名字和年龄字段
		//方式一：普通写法
		//val name:String = ""
		//方式二：采用类型推断实现
		//val name = ""
		//方式三：采用下划线来初始化成员变量值
		//val name:String = _  //报错，因为这种下划线方式只针对var类型的变量
		var name:String = _
		var age:Int = _
	}

	//3.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//4.创建Person类型的对象
		val p = new Person
		//5.给对象的成员变量赋值
		p.name = "mike"
		p.age = 23
		//6.打印属性值
		println(p.name, p.age)
	}
}
//(mike, 23)

4. 定义和访问成员方法

Scala类中，也是使用def来定义成员方法的。
示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.创建Customer类
	class Customer{
		//2.定义成员变量（姓名和性别）
		var name:String = _
		var sex = ""

		//定义成员方法printHello()
		/*def printHello(msg:String) = {
			println(msg)
		}*/
		//简化版
		def printHello(msg:String) : Unit = println(msg)
	}

	//3.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//4.创建Customer类型的对象
		val c = new Customer
		//5.给对象的成员变量赋值
		c.name = "mike"
		c.sex = "male"
		//6.打印属性值
		println(c.name, c.age)
		//7.调用成员方法
		c.printHello("hi")
	}
}
//(mike, male)
//hi

5. 访问修饰符

和Java一样，Scala也可以通过访问修饰符，来控制成员变量和成员方法是否可以被外界访问。

定义：

可以在成员前面添加private/protected关键字来控制成员的可见性
在Scala中，没有public关键字，任何没有被标为private或protected的成员都是公共的（因此，Scala的权限修饰符只有四种：private, private[this], protected, 默认）

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.创建Person类
	class Person{
		//2.定义私有的成员变量
		private var name:String = _
		private var age = 0
		
		//3.定义成员方法
		def getName():String = name
		def setName(name:String):Unit = this.name = name
		def getAge():Int = age
		def setAge(age:Int):Unit = this.age = age
		private def sayHello():Unit = println("hi")
	}

	//4.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//5.创建Person类型的对象
		val p = new Person
		//6.给对象的成员变量赋值
		//p.name = "mike" //报错，因为被private修饰的内容只能在本类中被直接访问
		p.setName("mike")
		p.setAge(23)
		//7.打印成员变量值
		println(p.getName(), p.getAge())
		//8.尝试调用Person类中的私有成员方法
		//p.sayHello() //报错，因为被private修饰的内容只能在本类中被直接访问
	}
}
//(mike, 23)

6. 类的构造器

6.1 主构造器

语法：

class 类名(var/val 参数名：类型 = 默认值，var/val 参数名：类型 = 默认值) {
	//构造代码块
}

注意：

主构造器的参数列表直接定义在类名后面，添加了val/var表示直接通过主构造器定义成员变量
构造器参数列表可以指定默认值
创建实例，调用构造器可以指定字段进行初始化
整个class中除了字段定义和方法定义的代码都是构造代码

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.创建Person类，在主构造器中指定：姓名、年龄
	class Person(val name: String = "mike", val age: Int = 23){
		//2.在主构造器中输出“调用主构造器”
		println("调用主构造器了！')
	}

	//3.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//4.创建空对象，并打印属性值
		val p1 = new Person()
		println(s"p1: ${p1.name}, ${p1.age}")
		//5.创建全参对象，并打印属性
		val p2 = new Person("lee", 24)
		println(s"p2: ${p2.name}, ${p2.age}")
		//6.创建对象，仅指定年龄，并打印属性值
		val p3 = new Person(age = 30)
		println(s"p3: ${p3.name}, ${p3.age}")
	}
}
//调用主构造器了！
//(mike, 23)
//调用主构造器了！
//(lee, 24)
//调用主构造器了！
//(mike, 30)

6.2 辅助构造器

辅助构造器的目的是让我们有多些创建对象的形式。

语法：

定义辅助构造器与定义方法一样，也使用def关键字
辅助构造器的默认名字都是this，且不能修改

def this(参数名：类型，参数名：类型) {
	//第一行需要调用主构造器或者其他构造器
	//构造器代码
}

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.创建Customer类，在主构造器中指定：姓名、地址
	class Customer(val name: String, val address: String) {
		//2.定义辅助构造器，接收一个数组类型的参数
		def this(arr:Array[String]) {
			//细节：辅助构造器第一行代码必须访问主构造器或其他的辅助构造器
			this(arr(0), arr(1))
		}
	}

	//3.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//4.通过辅助构造器创建Customer类型的对象
		val c = new Customer(Array("mike", "beijing"))
		//val c2 = new Customer("lee", "shanghai")  //通过主构造器创建对象
		//5.打印属性值
		println(c.name, c.address)
	}
}
//(mike, beijing)

7. 单例对象

Scala中是没有static关键字的，要想定义类似于Java中的static变量、static方法，就要用到Scala中的单例对象，即object。

7.1 定义单例对象

单例对象表示全局仅有一个对象，也叫孤立对象。定义单例对象和定义类很像，就是把class换成object。
格式：

object 单例对象名{ }

注意：

在object中定义的成员变量类似于Java中的静态变量，在内存中都只有一个对象
在单例对象中，可以直接使用单例对象名.的形式调用成员

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.定义单例对象Dog
	object Dog {
		//2.定义一个变量，用来保存狗腿的数量
		val leg_num = 4
	}

	//3.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//4.直接打印狗腿数量
		println(Dog.leg_num)
	}
}
//4

7.2 在单例对象中定义方法

在单例对象中定义的成员方法类似于Java中的静态方法。

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.定义单例对象PrintUtil
	object PrintUtil {
		//2.定义一个方法，用来打印分割线
		def printSpliter() = println("-" * 15)
	}

	//3.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//4.调用单例对象中的成员方法，打印分割线
		PrintUtil.printSpliter()
	}
}
//---------------

8. main方法

Scala程序中，如果要运行一个程序，必须有一个main方法。在Java中main方法是静态的，而在Scala中没有静态方法。所以，Scala中这个main方法必须放在一个单例对象中。

8.1 定义main方法

def main(args:Array[String]):Unit = {
	//方法体
}

示例：
在这里插入图片描述

def main(args:Array[String]):Unit = {
	println("hi")
}
//hi

8.2 继承App特质

创建一个object，继承App特质（Trait），然后将需要编写在main方法中的代码，写在object的构造方法体内。

object 单例对象名 extends App {
	//方法体
}

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo extends App {
	println("hi")
}
//hi

9.伴生对象

在 Java 中有一些类,会同时有静态内容和非静态内容,在 Scala 中想要实现类似效果可以使用伴生对象来实现。

9.1 定义伴生对象

一个 class 和 object 具有相同的名字，这个 object 被称为伴生对象，这个 class 被称为半生类。
伴生对象和半生类可以互相访问 private 属性，必须写在同一个scala源文件。

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.定义伴生类Generals
	class Generals { //里面写的内容都是非静态的
		//2.定义toWar()方法，表示打仗
		def toWar() = println(s"武将拿着${Generals.armsName}武器，上阵杀敌")
	}

	//3.定义伴生对象
	object Generals { //里面写的内容都是静态的
		//4.定义一个私有的成员变量，用来保存武器的名称
		private val armsName = "大刀" 
	}

	//5.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//6.创建伴生类的对象
		val c = new Generals
		//7.调用toWar()方法
		c.toWar()
	}
}
//武将拿着大刀武器，上阵杀敌

9.2 private[this]访问权限

如果某个成员变量权限为 private[this]，表示只能在当前类访问，伴生对象也不能直接访问。

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.定义伴生类Person,并在其中定义一个name字段
	//class Person(private[this] var name:String) { //这样写会报错
	class Person(private var name:String) { //里面写的内容都是非静态的
		
	}

	//2.定义Person类的伴生对象
	object Person { //里面写的内容都是静态的
		//3.定义一个printPerson()方法，用来打印某个Person对象的属性值
		def printPerson(p:Person) = println(p.name)
	}

	//4.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//5.调用伴生对象中的printPerson()方法，尝试是否可以访问private[this]修饰的内容
		val p = new Person("mike")
		Person.printPerson(p)
	}
}
//mike

9.3 apply方法

Scala中，支持创建对象的时候不用new这个关键字（免new），实现需要通过对伴生对象的apply方法来实现。

定义apply方法的格式：

object 伴生对象名 {
	def apply(参数名：参数类型， (参数名：参数类型...) = new 类(...)
}

创建对象：

val 对象名 = 伴生对象名(参数1，参数2，...)

示例：
在这里插入图片描述

object ClassDemo {
	
	//1.定义伴生类Person, 属性：姓名、年龄
	class Person(var name:String = "", var age:Int = 0) {}

	//2.定义Person类的伴生对象
	object Person {
		//3.定义一个apply()方法，用来实现创建Perosn对象时候免new
		//apply()方法，Scala SDK会自动调用
		def apply(name:String, age:Int) = new Person(name, age)
	}

	//4.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//5.创建Person类型的对象
		val p = Person("mike", 23)
		//6.打印对象的属性值
		println(p.name, p.age)
	}
}
//(mike, 23)

10. 案例：定义工具类

Scala中工具类的概念和Java中是一样的，都是

构造方法全部私有化，目的是不让外界通过构造方法来创建工具类的对象
成员全部是静态化，意味着外界可以通过"类名."的形式来访问工具类中的内容

综上所述，Scala中只有object单例对象满足上述要求

示例：
在这里插入图片描述

import java.text.SimpleDateFormat
import java.util.Date

object ClassDemo {
	//1.定义工具类DataUtils
	object DataUtils {
		//2.细节：定义一个SimpleDateFormat类型的对象
		var sdf:SimpleDateFormat = null
		//3.定义data2String()方法，用来将日期对象转换成其对应的字符串
		def data2String(date: Date, template:String) = {
			sdf = new SimpleDateFormat(template)
			sdf.format(date)
		}
		//4.定义string2Date()方法，用来将字符串形式的日期转换成其对应的字符串
		def string2Date(dateString: String, template:String) = {
			sdf = new SimpleDateFormat(template)
			sdf.parse(dateString)
	}

	//5.定义main函数，它是程序的主入口
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//6.测试date2String()方法
		println(DateUtils.date2String(new Date(), "HH:mm:ss"))
		//7.测试string2Date()方法
		println(DateUtils.string2Date("1234年5月21日", "yyyy年MM月dd日"))
	}
}
//20:12:46
//Tue May 21 00:00:00 CST 1314