Scala面向对象详解(第六章:Scala包、类和对象、封装、继承和多态、抽象、单例、特质)(尚硅谷笔记)

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第 6 章 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。

6.1 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

6.1.1 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

6.1.2 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.Inner //父包访问子包需要导包
 object Outer {
    
    
 val out: String = "out"
 def main(args: Array[String]): Unit = {
    
    
 println(Inner.in)
 }
 }
 package atguigu {
    
    
 object Inner {
    
    
 val in: String = "in"
 def main(args: Array[String]): Unit = {
    
    
 println(Outer.out) //子包访问父包无需导包
 }
 }
 }
}
package other {
    
    
}

6.1.3 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()={
    
    }
}

1）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。

package com {
    
    
 object Outer {
    
    
 val out: String = "out"
 def main(args: Array[String]): Unit = {
    
    
 println(name)
 }
 }
}
package object com {
    
    
 val name: String = "com"
}

6.1.4 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._

6.2 类和对象

类：可以看成一个模板
对象：表示具体的事物

6.2.1 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{
    
    
}

6.2.2 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)
 }
}

6.3 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）。

6.1.5 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
 }
}

6.2.3 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))
 }
}

6.2.4 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)
 }
}

6.2.5 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)
 }
}

6.2.6 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)
 }
}

6.4 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

class Person(nameParam: String) {
    
    
 var name = nameParam
 var age: Int = _
 def this(nameParam: String, ageParam: Int) {
    
    
 this(nameParam)
 this.age = ageParam
 println("父类辅助构造器")
 }
 println("父类主构造器")
}
class Emp(nameParam: String, ageParam: Int) extends 
Person(nameParam, ageParam) {
    
    
 var empNo: Int = _
 def this(nameParam: String, ageParam: Int, empNoParam: Int) {
    
    
 this(nameParam, ageParam)
 this.empNo = empNoParam
 println("子类的辅助构造器")
 }
 println("子类主构造器")
}
object Test {
    
    
 def main(args: Array[String]): Unit = {
    
    
 new Emp("z3", 11,1001)
 }
}

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。
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();
 }
}

6.5 抽象类

6.5.1 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）子类对抽象属性进行实现，父类抽象属性可以用 var 修饰； 子类对非抽象属性重写，父类非抽象属性只支持 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

6.5.2 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")
 }
 }
 }

6.6 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。

6.6.1 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)
 }
}

6.6.2 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
}

6.7 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。

6.7.1 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

6.7.2 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）如果一个类在同时继承特质和父类时，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
• （4.1）动态混入：创建对象时混入 trait，而无需使类混入该 trait
• （4.2）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)
 }
}

6.7.3 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())
 }
}

6.7.4 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()。

6.7.5 特质自身类型

1）说明

自身类型可实现依赖注入的功能。

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))
 }
}

6.7.6 特质和抽象类的区别

• 1.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。
• 2.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）。

6.8 扩展

6.8.1 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)
 }
}

6.8.2 枚举类和应用类

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");
}

6.8.3 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"
 }
}