scala 学习笔记(04) OOP（上）主从构造器/私有属性/伴生对象(单例静态类)/apply方法/嵌套类

一、主从构造器

java中构造函数没有主、从之分，只有构造器重载，但在scala中，每个类都有一个主构造器，在定义class时，如果啥也没写，默认有一个xxx()的主构造器

class Person {

  var name: String = _

  /**
   * 从构造器
   * @param name
   */
  def this(name: String) = {
    this //注意：从构造器，必须先调用主构造器
    this.name = name;
  }

  override def toString = {
    "name:" + name
  }

}

上面的这段代码，如果将生成的class反编译成java来看的话，可能更容易理解：

public class Person
{
  private String name;

  public String name()
  {
    return this.name; }
  public void name_$eq(String x$1) { this.name = x$1; }

  public String toString()
  {
    return new StringBuilder().append("name:").append(name()).toString();
  }

  public Person()
  {
  }

  public Person(String name)
  {
    this();
    name_$eq(name);
  }
}

从反编译结果看，生成了二个构造函数，一个是默认的Person(),另一个是Person(String name)。

Scala是一个崇尚简约之美的语言，在定义Class时，可以将属性声明、带参构造器，一并全解决了，所以刚才这段代码，"等效"于下面这样：

class Person(var name: String) {

  override def toString = {
    "name:" + name
  }

}

注意第一行，此时的主构造器不再是默认的无参构造器，而是Person(var name:String)，它有二层意思：一是定义了一个带参数的构造器，二是由于name前加了var，说明name:String不仅仅是构造器的参数，还是类Person的一个属性成员，不过这个版本与第一个版本还是有些差别的，如果用JD-GUI反编译查看的话，会发现默认的无参构造器消失了

public class Person
{
  private String name;

  public String name()
  {
    return this.name; }
  public void name_$eq(String x$1) { this.name = x$1; }

  public String toString() {
    return new StringBuilder().append("name:").append(name()).toString();
  }

  public Person(String name)
  {
  }
}

Person的使用示例如下：

object App {

  def main(args: Array[String]) {
    val p: Person = new Person("jimmy")
    println(p.toString)
    p.name = "jimmy.yang"
    println(p.toString)
  }

}

主构造器上，还可以增加限定词private来修饰，比如下面这样：

class Person private(var name: String) {

  var age: Int = 0;

  def this(age: Int, name: String) = {
    this(name)
    this.age = age;
  }

  override def toString = {
    "name:" + name + ",age:" + age
  }

}

这样Person类的使用方，就只能使用从属构造器this(age:Int,name:String)了。

二、私有属性(private property)

将前面的Person改一下，将年龄Age设置成私有成员

package yjmyzz

class Person private(var name: String) {

  println("这是主构造器的可执行语句，我是" + name) //这一行在new Person时会执行

  /**
   * 定义一个私有成员
   */
  private var _age: Int = 0;

  def age = _age

  def this(age: Int, name: String) = {
    this(name)
    this._age = age;
  }

  def isOlder(another: Person) = {
    this._age > another._age //注意：这里可直接访问另一个Person的私有成员_age
  }

  override def toString = {
    "name:" + name + ",age:" + age
  }

}

注意：isOlder方法，该方法用于比较二个Person谁更年长，跟java不同的是，在Class定义范围内，可以直接访问另一个类实例的私有成员！这在java、c#中是绝对不允许的。

另外，还有一个值得注意的地方，Class的定义里，除了def定义的方法（或许称为函数更适合）外，任何可执行语句都会被执行，比如第6行的println语句。下面是调用示例：

    val jimmy: Person = new Person(18, "jimmy")
    val mike: Person = new Person(30, "mike")
    if (mike.isOlder(jimmy))
      println(mike.name + " is older than " + jimmy.name)

执行结果：

这是主构造器的可执行语句，我是jimmy
这是主构造器的可执行语句，我是mike
mike is older than jimmy

如果不希望private成员在Class定义中直接被其它实例所访问，可以改成private[this],即：

  private[this] var _age: Int = 0;

  def age = _age

  def isOlder(another: Person) = {
    this._age > another.age
  }

这样的话，isOlder中的another，只能通过函数age来访问私有成员_age了。

三、static成员/伴生对象Object/apply方法

scala里并没有static关键字，要达到类似的效果，可以借助object对象，object天然是singleton模式，比如下面的代码：

object Singleton {

  var count = 0;

  def increment: Unit = {
    count += 1
  }

}

定义成object类型的对象，没有办法直接new, object中的所有方法都是静态方法，这一点类似c#中的static静态类，使用时直接按静态方法调用即可：

    var obj1 = Singleton.count
    println(obj1)
    Singleton.increment
    var obj2 = Singleton.count
    println(obj2)

object不仅仅用于单例模式的实现，更多时候，我们可以定义一个与class同名的object，然后把class的所有静态方法放到object里，比如：

class People(var name: String) {

  println("main constructor in Class People")

}

object People {

  def whoami: Unit = {
    println("I am a people ")
  }

  def apply(name: String) = {
    println("apply in Object People")
    new People(name)
  }

}

后面的object People称为class People的伴生对象，可以理解为class People的静态成员/方法集合，注意里面的apply方法，这个方法会被自动调用，通常用于创建对象实例，有点工厂模式的意味，看下面的调用代码：

    var p:People = People("jimmy")
    println(p.name)
    People.whoami

这里我们没有用new关键字来创建对象，而是"隐式"调用了伴生对象的静态方式apply，以下是输出结果：
apply in Object People
main constructor in Class People
jimmy
I am a people

伴生对象+apply方法，这是scala中经常使用的一个技巧，即简化了代码，又起了工厂模式的作用，我们甚至还可以在apply方法中加入对象控制的额外业务逻辑，这比直接new对象更灵活。

从object的使用上，还可以看出静态方法的调用上scala与java的不同，java中静态方法即可以用"类名.静态方法()"，也可以用"对象实例.静态方法()"来调用，说实话，有点不太讲究，而Scala"纠正"了这一错误，静态方法只能在object（即：静态类）上调用，非静态方法只能在对象实例上调用，这与c#的理念是一致的(见：java学习：OOP入门 第7点)

apply方法不仅可以存在于object中，class中也可以有apply方法，我们把People的Class改一下：

class People(var name: String) {

  println("main constructor in Class People")

  def apply(): Unit ={
    println("apply in Class People")
  }

}

然后这么调用：

    var p:People = People("jimmy")
    p()

注意第2行，就是这么简单！输出结果：
apply in Object People
main constructor in Class People
apply in Class People

四、内部类（也称嵌套类）

class内部还可以再定义类，即嵌套类，与java不同的是，scala的嵌套类是属于实例的，而不属于定义它的外部类。这句话听着很绕，还是直接看代码吧，先把前面的People类改造一下：

class People(var name: String) {

  /**
   * 定义嵌套类（注：必须写在最开始，好象也只能定义一个？）
   */
  master =>

  //这个master变量即指People本身this,名字可以随便取

  class Pet(var name: String) {
    def hi() = println("我叫" + this.name + " , 我是" + master.name + "的宠物！")
  }

  /**
   * 增加了一个宠物属性
   */
  var pet: Pet = _

}

object People {

  def apply(name: String, petName: String) = {
    println("apply in Object People")
    val people = new People(name)
    people.pet = new people.Pet(petName)
    people
  }

}

然后使用：

    val jimmy = new People("jimmy")
    val dog = new jimmy.Pet("wang wang") //注：这是调用的"实例"上的Pet,而不是new People.Pet()
    dog.hi()

    println("------------")

    val mike = People("Mike","miao miao")
    mike.pet.hi()
    println("------------")

    //println("jimmy与mike交换宠物：")
    //jimmy.pet = mike.pet //直接报错,因为mike的宠物是只属于mike的，它与jimmy的宠物类型不兼容

    //jimmy又养了一只猫
    var cat = new jimmy.Pet("miao")
    //然后把狗狗扔了
    jimmy.pet = cat;
    jimmy.pet.hi()

注意第2行及第13行，第2行是直接用 new 实例.内部类()的方式创建的，而非 new 外部类.内部类()这种方式，说明内部类是从属于外部类的实例，第13行再次证明了这一点，虽然都是内部类Pet的实例，但当试图将mike的Pet实例赋值给jimmy的Pet实例时，编译器直接报错，说明内部类的实例一旦创建，则"生是X家人，死是X家鬼"，绝对的忠贞不二。