Scala学习(六)---Scala对象

Scala中的对象

摘要:

在本篇中，你将会学到何时使用Scala的object语法结构。在你需要某个类的单个实例时，或者想为其他值或函数找一个可以挂靠的地方时，你就会用到它。本篇的要点包括：

1. 用对象作为单例或存放工具方法

2. 类可以拥有—个同名的伴生对象

3. 对象可以扩展类或特质

4. 对象的apply方法通常用来构造伴生类的新实例

5. 如果不想显式定义main方法，可以用扩展App特质的对象

6. 你可以通过扩展Enumeration对象来实现枚举

单例对象

Scala没有静态方法或静态字段，你可以用object这个语法结构来达到同样目的。对象定义了某个类的单个实例，包含了你想要的特性。例如：

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Accounts.newUniqueNumber()即可。对象的构造器在该对象第一次被使用时调用。在本例中，Accounts的构造器在Accounts.newUniqueNumber()的首次调用时执行。如果一个对象从未被使用，那么其构造器也不会被执行。

对象本质上可以拥有类的所有特性，它甚至可以扩展其他类或特质。只有一个例外：你不能提供构造器参数。对于任何你在Java或C++中会使用单例对象的地方，在Scala中都可以用对象来实现：

■ 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

■ 需要用单个实例来协调某个服务时，可参考单例模式

注意：很多人都看低单例模式。Scala提供的是工具，可以做出好的设计，也可以做出糟糕的设计，你需要做出自己的判断。

伴生对象

在Java或C++中，你通常会用到既有实例方法又有静态方法的类。在Scala中，你可以通过类和与类同名的"伴生"对象来达到同样的目的。例如：

class Account {

val id=Account.newUniqueNumber()

private var balance =0

def deposit (amount: Double) { balance+=amount }

}

object Account{ // 伴生对象

private var lastNumber=0

private def newUniqueNumber() = { lastNumber+=1;lstNumber }

}

类和它的伴生对象可以相互访问私有特性。它们必须存在于同一个源文件中。这说明了类的伴生对象可以被访问，但并不在作用域当中。举例来说，Account类必须通过Account.newUniqueNumber()而不是直接用newUniqueNumber()来调用伴生对象的方法。

扩展类或特质的对象

一个object可以扩展类以及一个或多个特质，其结果是一个扩展了指定类以及特质的类的对象，同时拥有在对象定义中给出的所有特性。一个有用的使用场景是给出可被共享的缺省对象。举例来说，考虑在程序中引入一个可撤销动作的类：

abstract class UndoableAction (val description: String) {

def undo() : Unit

def redo() : Unit

}

默认情况下可以是"什么都不做"。当然了，对于这个行为我们只需要一个实例即可:

object DoNothingAction extends UndoableAction("Do nothing") {

override def undo () {}

override def redo () {}

}

DoNothingAction对象可以被所有需要这个缺省行为的地方共用。

val actions=Map( "open" -> DoNothingAction，"save" -> DoNothingAction，…) // 打开和保存功能尚未实

apply方法

apply含义

我们通常会定义和使用对象的apply方法。当遇到如下形式的表达式时，apply方法就会被调用：

Object（参数1，…，参数N）

通常，这样—个apply方法返回的是伴生类的对象。举例来说，Array对象定义了apply方法，让我们可以用下面这样的表达式来创建数组：

Array("Mary", "had", "a", "little", "lamb")

为什么不用构造器呢？对于嵌套表达式而言，省去new关键字会方便很多，例如：

Array (Array (1, 7),Array (2, 9))

注意：Array(100)和new Array(100)很容易搞混。前一个表达式调用的是apply(100)，输出一个单元素整数100的Array[Int]。而第二个表达式调用的是构造器this(100)，结果是Array[Nothing]，包含了100个null元素。

apply示例

这里有一个定义apply方法的示例：

class Account private (val id: Int, initialBalance: Double) {

private var balance=initiaIBalance

………

}

object Account { //伴生对象

def apply (initialBalance: Double) =

new Account (newUniqueNumber(), initialBalance)

}

这样一来你就可以用如下代码来构造账号了：

val acct = Account (1000.0)

应用程序对象

main方法

每个Scala程序都必须从一个对象的main方法开始，这个方法的类型为Array[String]=> Unit:

object Hello{

def main (args: Array[String]) {

println("Hello, World! ")

}

}

扩展App特质

除了每次都提供自己的main方法外，你也可以扩展App特质，然后将程序代码放人构造器方法体内：

object Hello extends App{

println("Hello, World! ")

}

命令行参数

如果你需要命令行参数，则可以通过args属性得到：

object Hello extends App{

if (args.length > 0)

println("Hello, "+args (0))

else

println("Hello, World! ")

}

时间特质

如果你在调用该应用程序时设置了scala.time选项的话，程序退出时会显示逝去的时间

scalac Hello.scala

scala -Dscala.time Hello Fred

Hello, Fred

[total 4ms]

所有这些涉及一些小小的魔法。App特质扩展自另一个特质Delayedlnit，编译器对该特质有特殊处理。所有带有该特质的类，其初始化方法都会被挪到delayedlnit方法中。App特质的main方法捕获到命令行参数，调用delayedlnit方法，并且还可以根据要求打印出逝去的时间。在较早版本的Scala有一个Application特质来达到同样的目的。那个特质是在静态初始化方法中执行程序动作，并不被即时编译器优化，因此应尽量使用新的App特质。

枚举

枚举定义初始化

和Java或C++不同，Scala并没有枚举类型。不过，标准类库提供了一个Enumeration助手类，可以用于产出枚举。定义一个扩展Enumeration类的对象并以Value方法调用初始化枚举中的所有可选值。例如：

object TrafficLightColor extends Enumeration (

val Red, Yellow，Green=Value

}

在这里我们定义了三个字段：Red、Yellow和Green，然后用Value调用将它们初始化。这是如下代码的简写：

val Red = Value

val Yellow = Value

val Green = Value

每次调用Value方法都返回内部类的新实例，该内部类也叫做Value。或者，你也可以向Value方法传人ID、名称，或两个参数都传：

val Red = Value (0, "Stop")

val Yellow = Value(10) // 名称为"Yellow"

val Green = Value("Go") // ID为11

如果不指定，则ID在将前一个枚举值基础上加一，从零开始，缺省名称为字段名。

枚举引用

定义完成后，你就可以用TrafficLightColor.Red、TrafficLightColor.Yellow等来引用枚举值了。如果这些变得冗长烦琐，则可以用如下语句直接引入枚举值：

import TrafficLightColor._

需要注意的是：枚举的类型是TrafficLightColor.Value而不是TrafficLightColor，后者是握有这些值的对象。有人推荐增加一个类型别名：

object TrafficLightColor extends Enumeration {

TrafficLightColor = Value

val Red, Yellow, Green=Value

}

现在枚举的类型变成了TraffcLightColor.TrafficLightColor，但仅当你使用import语句时这样做才显得有意义。例如：

import TrafficLightColor._

def doWhat (color : TrafficLightColor) = {

if (color==Red) "stop"

else if (color==Yellow) "hurry up"

else "go"

}

访问枚举

枚举值的ID可通过id方法返回，名称通过toString方法返回。对TrafficLightColor.values的调用输出所有枚举值的集：

for(c <- TrafficLightColor.values)

println (c.id+":"+c)

最后，你可以通过枚举的ID或名称来进行查找定位，以下两段代码都输出TrafficLightColor.Red对象：

TrafficLightColor (0) // 将调用Enumeration.apply

TrafficLightColor.withName( "Red")

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