Scala （二）面向对象

Scala 的面向对象思想和 Java 的面向对象思想和概念是一致的。
Scala 中语法和 Java 不同，补充了更多的功能。

第一章 Scala 包

1）基本语法

package 包名

2）Scala 包的三大作用（和 Java 一样）
（1）区分相同名字的类
（2）当类很多时，可以很好的管理类
（3）控制访问范围

1.1 包的命名

1）命名规则
只能包含数字、字母、下划线、小圆点.，但不能用数字开头，也不要使用关键字。
2）案例实操

demo.class.exec1 //错误，因为 class 关键字
demo.12a //错误，数字开头

3）命名规范
一般是小写字母+小圆点
com.公司名.项目名.业务模块名
4）案例实操

com.atguigu.oa.model
com.atguigu.oa.controller
com.sohu.bank.order

1.2 包说明（包语句）

1）说明
Scala 有两种包的管理风格，一种方式和 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，如下

package com{
  package atguigu{
    package scala{

    } 
  } 
}

第二种风格有以下特点：
（1）一个源文件中可以声明多个 package
（2）子包中的类可以直接访问父包中的内容，而无需导包

2）案例实操

package com{
  import com.atguigu.scala.Inner//父包访问子包需要导包
  // 在外层包中定义单例对象
  object Outer{
    var out: String = "out"

    def main(args: Array[String]): Unit = {
      println(Inner.in)
    }
  }
  package atguigu{
    package scala{
      // 内层包中定义单例对象
      object Inner{
        var in: String = "in"
        def main(args: Array[String]): Unit = {
          println(Outer.out)//子包访问父包无需导包
          Outer.out = "outer"
          println(Outer.out)
        }
      }
    }
  }
}
// 在同一文件中定义不同的包
package aaa{
  package bbb{
    object Test01_Package{
      def main(args: Array[String]): Unit = {
        import com.atguigu.scala.Inner
        println(Inner.in)
      }
    }
  }
}

1.3 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。
1）定义

package object com{
  val shareValue="share"
  def shareMethod()={}
}

2）说明
（1）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。

 （2）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。

// 定义一个类
class Student {
  // 定义属性
  private var name: String = "alice"
  @BeanProperty
  var age: Int = _
  var sex: String = _
}
package com {
  object Outer {
    val out: String = "out"
    def main(args: Array[String]): Unit = {
      println(name)
    }
  } 
}
package object com {
  val name: String = "com"
}

1.4 导包说明

1）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。
2）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
3）通配符导入：import java.util._
4）给类起名：import java.util.{ArrayList=>JL}
5）导入相同包的多个类：import java.util.{HashSet, ArrayList}
6）屏蔽类：import java.util.{ArrayList =>_,_}
7）导入包的绝对路径：new _root_.java.util.HashMap

package java {
  package util {
    class HashMap {
    }
  } 
}

说明：

 2）注意
Scala 中的三个默认导入分别是

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

第二章 类和对象

类：可以看成一个模板
对象：表示具体的事物

2.1 定义类

1）回顾：Java 中的类，如果类是 public 的，则必须和文件名一致。

一般，一个.java 有一个 public 类

注意：Scala 中没有 public，一个.scala 中可以写多个类。

1）基本语法

[修饰符] class 类名 {
 类体
} 

说明
（1）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）

（2）一个 Scala 源文件可以包含多个类

2）案例实操

package com.atguigu.chapter06

//（1）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）
class Person {
}
//（2）一个 Scala 源文件可以包含多个类
class Teacher{
} 

2.2 属性

属性是类的一个组成部分
1）基本语法
[修饰符] var|val 属性名称 [：类型] = 属性值

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

2）案例实操

package com.atguigu.scala.test
import scala.beans.BeanProperty
class Person {
  var name: String = "bobo" //定义属性
  var age: Int = _ // _表示给属性一个默认值
  //Bean 属性（@BeanProperty）
  @BeanProperty var sex: String = "男"
  //val 修饰的属性不能赋默认值，必须显示指定
}
object Person {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var person = new Person()
    println(person.name)
    person.setSex("女")
    println(person.getSex)
  }
}

2.3 方法

1）基本语法

def 方法名(参数列表) [：返回值类型] = {
方法体
} 

2）案例实操

class Person {
  def sum(n1:Int, n2:Int) : Int = {
    n1 + n2
  } 
}
object Person {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val person = new Person()
    println(person.sum(10, 20))
  } 
}

2.4 创建对象

1）基本语法
val | var 对象名 [：类型] = new 类型()
2）案例实操
（1）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。
（2）var 修饰对象，可以修改对象的引用和修改对象的属性值
（3）自动推导变量类型不能多态，所以多态需要显示声明

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

和 Java 一样，Scala 构造对象也需要调用构造方法，并且可以有任意多个构造方法。
Scala 类的构造器包括：主构造器和辅助构造器
1）基本语法

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...
  }
}

说明：

（1）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。
（2）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。
（3）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。

2）案例实操
（1）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。

//（1）如果主构造器无参数，小括号可省略
//class Person (){
class Person {
  var name: String = _
  var age: Int = _
  def this(age: Int) {
    this()
    this.age = age
    println("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

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

2）案例实操

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 = 19
    println(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)
  }
}

第三章 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。

Java 封装操作如下，
（1）将属性进行私有化
（2）提供一个公共的 set 方法，用于对属性赋值
（3）提供一个公共的 get 方法，用于获取属性的值

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）。

3.1 访问权限

1）说明
在 Java 中，访问权限分为：public，private，protected 和默认。在 Scala 中，你可以通过类似的修饰符达到同样的效果。但是使用上有区别。
（1）Scala 中属性和方法的默认访问权限为 public，但 Scala 中无 public 关键字。
（2）private 为私有权限，只在类的内部和伴生对象中可用。
（3）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。
（4）private[包名]增加包访问权限，包名下的其他类也可以使用
2）案例实操

package com.atguigu.scala.test

class Person {
  private var name: String = "bobo"
  protected var age: Int = 18
  private[test] var sex: String = "男"
  def say(): Unit = {
    println(name)
  } 
}

object Person {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val person = new Person
    person.say()
    println(person.name)
    println(person.age)
  } 
}

class Teacher extends Person {
  def test(): Unit = {
    this.age
    this.sex
  } 
}

class Animal {
  def test: Unit = {
    new Person().sex
  }
}

第四章 继承和多态

1）基本语法

class 子类名 extends 父类名 { 类体 }

（1）子类继承父类的属性和方法
（2）scala 是单继承

2）案例实操
（1）子类继承父类的属性和方法
（2）继承的调用顺序：父类构造器->子类构造器

3）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。

动态绑定是指在“执行期间”（而非编译期间）判断所引用的实际对象类型，根据其实际的类型调用其相应的方法。所以实际当中找要调用的方法时是动态的去找的，new的是谁就找谁的方法，这就叫动态绑定。动态绑定帮助我们的程序的可扩展性达到了极致。

案例实操(对比 Java 与 Scala 的重写)
Scala

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()
    val teacher1:Person = new Teacher
    println(teacher1.name)
    teacher1.hello()
  } 
}

Java

class Person {
    public String name = "person";
    public void hello() {
        System.out.println("hello person");
    } 
}
class Teacher extends Person {
    public String name = "teacher";
    @Override
    public void hello() {
        System.out.println("hello teacher");
    } 
}
public class TestDynamic {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher = new Teacher();
        Person teacher1 = new Teacher();
        System.out.println(teacher.name);
        teacher.hello();
        System.out.println(teacher1.name);
        teacher1.hello();
    }
}

结果对比

第五章 抽象类

5.1 抽象属性和抽象方法

1）基本语法

（1）定义抽象类：

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

（2）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

（3）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

案例实操

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

2）继承&重写

（1）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

（2）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。

（3）子类中调用父类的方法使用 super 关键字

（4）属性重写只支持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）

5.2 匿名子类

1）说明

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。

2）案例实操

abstract class Person {
  val name: String
  def 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")
    }
  }
} 

第六章 单例对象（伴生对象）

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。

6.1 单例对象语法

1）基本语法

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

2）说明
（1）单例对象采用 object 关键字声明
（2）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。
（3）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。

3）案例实操

//（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)
  } 
}

6.2 apply 方法

1）说明
（1）通过伴生对象的 apply 方法，实现不使用 new 方法创建对象。

（2）如果想让主构造器变成私有的，可以在()之前加上 private。

（3）apply 方法可以重载。

（4）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。

（5）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。

2）案例实操

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)
  }
  //注意：也可以创建其它类型对象，并不一定是伴生类对象
}

扩展：在 Scala 中实现单例模式

第七章 特质（Trait）

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。

7.1 特质声明

1）基本语法

trait 特质名 {
    trait 主体
}

2）案例实操

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
}

通过查看字节码，可以看到特质=抽象类+接口

7.2 特质基本语法

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。

1）基本语法：

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…

2）说明

       （1）类和特质的关系：使用继承的关系。
       （2）当一个类去继承特质时，第一个连接词是extends，后面是with。
       （3）如果一个类在继承特质和父类时，应当把父类写在extends后。

3）案例实操

（1）特质可以同时拥有抽象方法和具体方法
（2）一个类可以混入（mixin）多个特质
（3）所有的Java接口都可以当做Scala特质使用
（4）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

  trait 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 Teacher
        teacher.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：

第一种，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。

 第二种，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，案例如下

    trait 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 TestTrait {
      def main(args: Array[String]): Unit = {
        println(new MyBall().describe())
      }
    }

结果如下：

7.4 特质叠加执行顺序

思考：上述案例中的super.describe()调用的是父trait中的方法吗？

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。，排序规则如下：

 结论：

 （1）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。
（2）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 特质自身类型

1）说明

自身类型可实现依赖注入的功能。

特质能够要求混入它的类扩展自还有一个类型，可是当使用自身类型（self type）的声明来定义特质时（this: ClassName =>）。这种特质仅仅能被混入给定类型的子类其中。
如果尝试将该特质混入不符合自身类型所要求的类时，就会报错。

从技术角度上看。自身类型是在类中提到this时，对于this的如果性类型。从有用角度上看，自身类型指定了对于特质能够混入的详细类的需求。如果你的特质仅用于混入还有一个或几个特质。那么能够指定那些如果性的特质。

2）案例实操

    class User(val name: String, val age: Int)
    trait Dao {
      def insert(user: User) = {
        println("insert into database :" + user.name)
      }
    }
     
    trait APP {
      _: Dao =>
      def login(user: User): Unit = {
        println("login :" + user.name)
        insert(user)
      }
    }
     
    object MyApp extends APP with Dao {
      def main(args: Array[String]): Unit = {
        login(new User("bobo", 11))
      }
    }

7.6 特质和抽象类的区别

• 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）。

第八章 扩展

8.1 类型检查和转换

1）说明
（1）obj.isInstanceOf[T]：判断obj是不是T类型。
（2）obj.asInstanceOf[T]：将obj强转成T类型。
（3）classOf获取对象的类名。

2）案例实操

class 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 枚举类型和应用类

1）说明
       枚举类：需要继承Enumeration
       应用类：需要继承App

2）案例实操

   object Test {
        def main(args: Array[String]): Unit = {
            println(Color.RED)
        }
    }
     
    // 枚举类
    object Color 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

1）说明

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

2）案例实操

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