聊聊 Scala 的伴生对象及其意义

2019-04-22

关键字：Scala 伴生对象的作用

关于 Scala 伴生对象，比教材更详细的解释。

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什么是伴生对象？

教材中关于伴生对象的解释是：实现类似 Java 中那种既有实例成员又有静态成员的类的功能。

为什么上面说它是一种 “功能” 呢？因为要想实现像 Java 中那样的类，光靠一个 Scala 类可不行。在 Scala 中，我们必须：

1. 定义一个 class 并在这里面实现所有的实例成员。

2. 添加一个 object ，这个 object 要与上面的 class 同名，然后在这里面实现所有的静态成员。

3. 定义的 class 与 object 必须在同一个文件内。

满足了上面 3 条要求以后，就可以实现类似 Java 中一个类既存在实例成员又存在静态成员的功能了。然后我们通常把第 2 步添加的 object 称为 “伴生对象” 。转化成代码，就像下面这样

class CompanionDemo {

  println("new CompanionDemo clz")

  def init(): Unit = {
    // our codes...
  }

}

object CompanionDemo {

  println("new CompanionDemo object")

  def prt(): Unit = {
    // our codes...
  }

}

伴生对象有什么特点？

毫无疑问，伴生对象这种存在最大的特点就是可以实现类似 Java 中那样，在同一个类里既有实例成员又有静态成员的功能。

另一个特点就是 class CompanionDemo 和 object CompanionDemo 虽然分开两处定义，但却可以访问对方的 private 变量及方法。访问私有属性的一个小示例如下

class CompanionDemo {

  private var clzi = 0

  def init(): Unit = {

    println("variable in clz:" + clzi)
    println("variable from object:" + CompanionDemo.obji)
    CompanionDemo.access(this)

  }

}

object CompanionDemo {

  private var obji = 1

  def access(clz: CompanionDemo): Unit = {

    println("variable in object:" + obji)
    println("variable from clz:" + clz.clzi)

  }

}

相互访问私有属性

并通过如下代码来访问伴生对象

object cpDemp {

  def main(args: Array[String]){

    val cd = new CompanionDemo()
    cd.init()

  }

}

执行结果如下

variable in clz:0
variable from object:1
variable in object:1
variable from clz:0

如您所想的执行结果

伴生对象中要想访问对方的私有属性，需要注意以下 2 点

1. class 中要访问 object 中的私有属性，直接以 object 名来 “点” 相应的变量或方法即可，可以参考上面例子；

2. object 中要访问 class 中的私有属性，必须要通过 class 的对象引用来 “点” 相应变量或方法，可以参考上面例子。

伴生对象的意义是什么？

Scala 中没有 static 关键字，而 Scala 又运行与 JVM 之上，与 Java 类库完全兼容的编程语言，同时类中拥有静态属性又是如此的有必要，因此推出这个伴生对象机制就显得很有必要了。所以第 1 个意义就是为了弥补类中不能定义 static 属性的缺陷。

那我们知道，在 Java 中静态属性是属于类的，在整个 JVM 中只开辟一块内存空间，这种设定使得静态属性可以很节省内存资源，不用担心像实例属性那样有内存溢出的风险。在 Scala 中伴生对象本质上也是生成静态属性，所以这第 2 个意义就是节省内存资源。

既然静态属性在整个 JVM 中仅开辟一块内存空间，那就说明我们可以在所有实例当中共享这块内存里面的信息，所以第 3 个意义就是资源共享。

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