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Scala之Object的具体使用(小结)

程序员文章站 2024-01-15 21:18:22
一、前言 前面学习了scala的methods,接着学习scala中的object 二、object object在scala有两种含义,在java中,其代表一个类的...

一、前言

前面学习了scala的methods,接着学习scala中的object

二、object

object在scala有两种含义,在java中,其代表一个类的实例,而在scala中,其还是一个关键字,本篇首先将会把object当成一个类的实例看待,展示如何将对象从一种类型转化为另一种类型,之后将展示如何创建单例对象,scala中还存在包对象,在scala中,经常有如下定义

type throwable = java.lang.throwable
type exception = java.lang.exception
type error = java.lang.error
type seq[+a] = scala.collection.seq[a]
val seq = scala.collection.seq

使用type定义可以使得代码更为简洁,可使用伴生对象来创建静态方法,并且伴生对象可以使得在创建类对象时不需要使用new关键字,如下所示

val siblings = list(person("kim"), person("julia"), person("kenny"))

2.1 对象转化

1. 问题描述

你需要将一个类的实例从一种类型转化为另一种类型,如动态创建对象

2. 解决方案

使用asinstanceof方法进行类型转化,如下的lookup方法返回的对象将给转化为recognizer对象 

val recognizer = cm.lookup("recognizer").asinstanceof[recognizer]

以上代码在java中如下 

recognizer recognizer = (recognizer)cm.lookup("recognizer");

asinstanceof方法是定义在any类中的,所以任何类中都可以使用该方法

3. 讨论

在动态编程中,经常需要从一个类转化为另一个类,如在spring框架中使用applicationcontext文件来初始化bean 

// open/read the application context file
val ctx = new classpathxmlapplicationcontext("applicationcontext.xml")
// instantiate our dog and cat objects from the application context
val dog = ctx.getbean("dog").asinstanceof[animal]
val cat = ctx.getbean("cat").asinstanceof[animal]

在进行数字类型转化时,也可以使用asinstanceof方法

Scala之Object的具体使用(小结)

当需要与java进行交互时,也可以使用asinstanceof方法  

val objects = array("a", 1)
val arrayofobject = objects.asinstanceof[array[object]]
ajavaclass.sendobjects(arrayofobject)

与java类似,类型转化可能会抛出classcastexception异常

Scala之Object的具体使用(小结)

可以使用try/catch来解决此问题

2.2 与java的.class对应的方法

1. 问题描述

当一个api需要你传递class对象,在java中,你可以使用.class,但是在scala则行不通

2. 解决方案

使用scala的classof方法,如下所示  

val info = new dataline.info(classof[targetdataline], null)

在java中则使用如下  

info = new dataline.info(targetdataline.class, null);

classof方法定义在predef对象中,因此可以在没有import情况直接使用

3. 讨论

该方法可以让你开始学习反射,如下示例可以访问string类的方法

Scala之Object的具体使用(小结)

2.3 确定对象的类

1. 问题描述

在scala中,你不需要显示的声明类型,你偶尔也想要打印一个对象的类或类型以明白scala的工作机制

2. 解决方案

你可以使用对象的getclass方法来确定scala为你自动赋值的类型,如当需要了解可变参数的工作流程时,可以调用getclass方法,得知不同情况,类型也不相同 

def printall(numbers: int*) {
  println("class: " + numbers.getclass)
}

当使用多个参数调用printall方法和不使用参数调用printall方法,其结果不相同

Scala之Object的具体使用(小结)

当处理scala的xml库时,该方法非常有效,可以知道在不同情形下所处理的类,如下,<p>标签下包含了一个子类

Scala之Object的具体使用(小结)

当在<p>标签中添加<br/>标签后,其结果如下

Scala之Object的具体使用(小结)

3. 讨论

若在ide中无法得知对象的类型,可以使用getclass方法来获取对象类型

Scala之Object的具体使用(小结)

2.4 使用对象启动应用

1. 问题描述

你想要使用main方法来启动一个应用,或者为脚本提供一个入口

2. 解决方案

启动应用有两种方法,其一让类继承app,其二是定义一个对象并定义main方法

对于第一种方法,其通用做法如下 

object hello extends app {
  println("hello, world")
}

此时object内的语句会自动执行,第二种方法是定义main方法

object hello2 {
  def main(args: array[string]) {
    println("hello, world")
  }
}  

3. 讨论

上述两种方法中,都是通过object来启动应用的

2.5 使用object创建单例

1. 问题描述

你想要创建一个单例对象

2. 解决方案

使用object关键字来创建单例对象  

object hello2 {
  def main(args: array[string]) {
    println("hello, world")
  }
}  

由于cashregister被定义为成object,因此仅仅只有一个实例,被调用的方法就相当于java中的静态方法,调用如下 

object main extends app {
  cashregister.open
  cashregister.close
}

在创建工具方法时,该方法同样有效  

import java.util.calendar
import java.text.simpledateformat

object dateutils {
  // as "thursday, november 29"
  def getcurrentdate: string = getcurrentdatetime("eeee, mmmm d")
  
  // as "6:20 p.m."
  def getcurrenttime: string = getcurrentdatetime("k:m aa")
  
  // a common function used by other date/time functions
  private def getcurrentdatetime(datetimeformat: string): string = {
    val dateformat = new simpledateformat(datetimeformat)
    val cal = calendar.getinstance()
    dateformat.format(cal.gettime())
  }
}

由于方法是定义在object中,因此可以直接使用dateutils来调用这些方法,如同java中调用静态方法 

dateutils.getcurrentdate
dateutils.getcurrenttime

在使用actors时,单例对象可以产生可重用的消息,如果你有可以接受和发送消息的actor,你可以使用如下方法创建单例 

case object startmessage
case object stopmessage

这些对象将会被作为消息,并且可被传递到actor中  

inputvalve ! stopmessage
outputvalve ! stopmessage

3. 讨论

当使用伴生对象时,一个类就既可以有非静态方法又可以有静态方法

2.6 使用伴生对象创建静态成员

1. 问题描述

你想要为一个类创建实例方法和类方法,但是scala中没有static关键字

2. 解决方案

在class中定义非静态成员,在object中定义静态成员,对象与类要有相同的名字并且位于同一个文件中,该对象称为伴生对象

使用该方法可以让你创建静态成员(字段和方法) 

// pizza class
class pizza (var crusttype: string) {
  override def tostring = "crust type is " + crusttype
}

// companion object
object pizza {
  val crust_type_thin = "thin"
  val crust_type_thick = "thick"
  def getfoo = "foo"
}

pizza类和pizza对象在同一个文件中(pizza.scala),pizza对象中的成员等效于java类中的静态成员 

println(pizza.crust_type_thin)
println(pizza.getfoo)

你也可按照常规方法创建pizza对象

var p = new pizza(pizza.crust_type_thick)
println(p)

3. 讨论

class和object具有相同的名称并且在同一个文件中,class中定义的是非静态成员,object中定义的是静态成员

class和其伴生对象可以互相访问对方的私有成员,如下面object的double方法可以访问class中的私有变量secret  

class foo {
  private val secret = 2
}

object foo {
  // access the private class field 'secret'
  def double(foo: foo) = foo.secret * 2
}

object driver extends app {
  val f = new foo
  println(foo.double(f)) // prints 4
}

如下的class类中的非静态方法可以访问伴生对象中的静态私有变量 

class foo {
  // access the private object field 'obj'
  def printobj { println(s"i can see ${foo.obj}") }
}

object foo {
  private val obj = "foo's object"
}

object driver extends app {
  val f = new foo
  f.printobj
}

2.7 将常用代码放在包对象中

1. 问题描述

你想要使方法、字段和其他代码处于包级别,而不需要class或者object

2. 解决方案

将代码放置在包对象下面,如将你的代码放置在package.scala文件中,例如,如果你想要代码被com.hust.grid.leesf.model包下所有类可用,那么创建一个位于com/hust/grid/leesf/model目录下的package.scala文件,在package.scala中,在包声明中移除model,并且以其作为名字来创建包,大致如下 

package com.hust.grid.leesf

package object model {

其他代码放置在model中,如下所示

package com.hust.grid.leesf

package object model {
  // field
  val magic_num = 42

  // method
  def echo(a: any) { println(a) }
  
  // enumeration
  object margin extends enumeration {
    type margin = value
    val top, bottom, left, right = value
  }
  
  // type definition
  type mutablemap[k, v] = scala.collection.mutable.map[k, v]
  
  val mutablemap = scala.collection.mutable.map
}

此时,在com.hust.grid.leesf.model包下面类、对象、接口等可以随意访问上述定义的字段、方法等

package com.hust.grid.leesf.model

object maindriver extends app {
  // access our method, constant, and enumeration
  echo("hello, world")
  echo(magic_num)
  echo(margin.left)
  // use our mutablemap type (scala.collection.mutable.map)
  val mm = mutablemap("name" -> "al")
  mm += ("password" -> "123")
  for ((k,v) <- mm) printf("key: %s, value: %s\n", k, v)
}

3. 讨论

最疑惑的是将package对象放在哪里,其包名和对象名

如果你想要让你的代码在com.hust.grid.leesf.model包中可见,那么将package.scala放在com/hust/grid/leesf/model目录下,而在package.scala中,其包名应该如下 

package com.hust.grid.leesf

然后使用model作为对象名

package object model {

最后大致如下  

package com.hust.grid.leesf

package object model {

包中可以存放枚举类型、常量和隐式转换

2.8 不使用new关键字来创建对象实例

1. 问题描述

当不使用new关键字来创建对象时,scala代码会显得相对简洁,如下所示  

val a = array(person("john"), person("paul"))

2. 解决方案

有两种方式

  • 为类创建伴生对象,然后定义apply方法,其签名与构造方法签名相同
  • 将类定义为case类

为person对象定义了伴生对象,然后定义apply方法并接受参数

class person {
  var name: string = _
}

object person {
  def apply(name: string): person = {
    var p = new person
    p.name = name
    p
  }
}

现在你可以不使用new关键字来创建person对象了  

val dawn = person("dawn")
val a = array(person("dan"), person("elijah"))

scala编译器会对伴生对象中的apply进行特殊处理,让你不使用new关键字即可创建对象

将类定义为case类,并且接受相应参数  

case class person (var name: string)

现在可以采用如下方法创建对象

val p = person("fred flinstone")

scala会为case类的伴生对象创建apply方法

3. 讨论

编译器会对伴生对象的apply做特殊处理,这是scala的语法糖  

val p = person("fred flinstone")

上述代码会被转化为如下代码 

val p = person.apply("fred flinstone")

apply方法是工厂方法,scala的此语法糖让你不用new关键字即可创建对象

可以在伴生对象中创建多个apply方法,这样相当于多个构造函数

class person {
  var name = ""
  var age = 0
}

object person {
  // a one-arg constructor
  def apply(name: string): person = {
    var p = new person
    p.name = name
    p
  }

  // a two-arg constructor
  def apply(name: string, age: int): person = {
    var p = new person
    p.name = name
    p.age = age
    p
  }
}

可以使用如下方法创建对象  

val fred = person("fred")
val john = person("john", 42)

为了给case类创建多个构造函数,需要知道case类背后的逻辑

当使用scala编译器编译case类时,你会发生其生成了两个文件,person$.class和person.class文件,当使用javap反编译person$.class文件时,其输出如下

Scala之Object的具体使用(小结)

其包含了一个返回person对象的apply方法 

public person apply(java.lang.string);

string对应的是case类中的name  

case class person (var name: string)

使用javap命令可以看到在person.class中为name生成的getter和setter函数

Scala之Object的具体使用(小结)

在如下代码中,存在case类和apply方法 

// want accessor and mutator methods for the name and age fields
case class person (var name: string, var age: int)

// define two auxiliary constructors
object person {
  def apply() = new person("<no name>", 0)
  def apply(name: string) = new person(name, 0)
}

由于name和age都是var的,所以会生成getter和setter,在object中定义了两个apply函数,因此可以使用如下三种方式来生成person对象 

object test extends app {
  val a = person()
  val b = person("al")
  val c = person("william shatner", 82)
  println(a)
  println(b)
  println(c)
  // test the mutator methods
  a.name = "leonard nimoy"
  a.age = 82
  println(a)
}

其结果如下  

person(<no name>,0)
person(al,0)
person(william shatner,82)
person(leonard nimoy,82)

2.9 使用apply来实现工厂方法

1. 问题描述

为了让子类声明应该创建哪种类型的对象,并且只在一处能够创建对象,你想要实现工厂方法

2. 解决方案

可以使用伴生对象的apply方法来实现工厂方法,你可将工厂实现算法放置在apply方法中

假设你想要创建一个animal工厂,并且返回cat和dog,在animal类的伴生对象中实现apply方法,你就可以使用如下方式创建不同对象 

val cat = animal("cat") // creates a cat
val dog = animal("dog") // creates a dog

首先需要创建一个animal的trait  

trait animal {
  def speak
}

然后在相同文件中创建伴生对象,创建实现animal的类,一个合适的apply方法 

object animal {
  private class dog extends animal {
    override def speak { println("woof") }
  }
  
  private class cat extends animal {
    override def speak { println("meow") }
  }
  
  // the factory method
  
  def apply(s: string): animal = {
    if (s == "dog") new dog
    else new cat
  }
}

然后就可以使用如下语句创建不同对象

val cat = animal("cat") // creates a cat
val dog = animal("dog") // creates a dog

3. 讨论

如果不使用apply方法来实现工厂方法,也可以使用如下的getanimal方法来实现上述功能  

// an alternative factory method (use one or the other)
def getanimal(s: string): animal = {
  if (s == "dog") return new dog
  else return new cat
}

然后可以使用如下方法创建不同对象 

val cat = animal.getanimal("cat") // returns a cat
val dog = animal.getanimal("dog") // returns a dog

以上两种方法都是可行的

三、总结

本篇学习了scala中的object及其相应的用法,其在scala的实际编程中应用也是非常广泛。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。