Scala第九章节

Scala第九章节

scala总目录

章节目标

1. 理解包的相关内容
2. 掌握样例类, 样例对象的使用
3. 掌握计算器案例

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1. 包

实际开发中, 我们肯定会遇到同名的类, 例如: 两个Person类. 那在不改变类名的情况下, 如何区分它们呢?

这就要使用到包(package)了.

1.1 简介

包就是文件夹, 用关键字package修饰, 它可以区分重名类, 且功能相似的代码可以放到同一个包中, 便于我们维护和管理代码.

注意:

1. 编写Scala源代码时, 包名和源码所在的目录结构可以不一致.

2. 编译后, 字节码文件和包名路径会保持一致(由编译器自动完成).

3. 包名由数字, 大小写英文字母, _(下划线), $(美元符)组成, 多级包之间用.隔开, 一般是公司域名反写.

   例如: com.itheima.demo01, cn.itcast.demo02

1.2 格式

• 格式一: 文件顶部标记法, 合并版

  package 包名1.包名2.包名3		//根据实际需求, 可以写多级包名
  //这里可以写类, 特质...		   
  

• 格式二: 文件顶部标记法, 分解版

  package 包名1.包名2
  package 包名3				  //这种写法和
  //这里可以写类, 特质...
  

• 格式三: 串联式包语句

  package 包名1.包名2 {//包名1的内容在这里不可见package 包名3 {//这里可以写类, 特质...}
  }
  

  注意: 上述这种写法, 建议包名嵌套不要超过3级.

  参考代码

  //案例: 演示包的3种写法
  //格式一: 文件顶部标记法, 合并版.
  /*package com.itheima.scala
  class Person*///格式二: 文件顶部标记法, 分解版.
  /*package com.itheima
  package scala
  class Person*///格式三: 串联式包语句
  package cn {         //嵌套不建议超过3层.package itcast {package scala {class Person{}}}
  }//测试类
  object ClassDemo01 {//main方法是程序的主入口, 所有的代码都是从这里开始执行的.def main(args: Array[String]): Unit = {val p = new cn.itcast.scala.Person()println(p)}
  }
  

1.3 作用域

Scala中的包和其它作用域一样, 也是支持嵌套的, 具体的访问规则(作用域)如下:

1. 下层可以直接访问上层中的内容.

   即: 在Scala中, 子包可以直接访问父包中的内容

2. 上层访问下层内容时, 可以通过导包(import)或者写全包名的形式实现.

3. 如果上下层有相同的类, 使用时将采用就近原则来访问.

   即: 上下层的类重名时,优先使用下层的类, 如果明确需要访问上层的类,可通过上层路径+类名的形式实现

需求

1. 创建com.itheima包, 并在其中定义Person类, Teacher类, 及子包scala.
2. 在com.itheima.scala包中定义Person类, Student类.
3. 在测试类中测试.

参考代码

//案例: 演示包的作用域
package com.itheima{  //父包class Person{}      //这是com.itheima包中的Person类class Teacher{}     //这是com.itheima包中的Teacher类object ClassDemo01 { //父包中的测试类def main(args: Array[String]): Unit = {//方式一: 导包, 导包语句可以出现在Scala代码中的任意位置, 不一定是行首./*import com.itheima.scala.Student  val s = new Student()   //父包访问子包的类, 需要导包.println(s)*///方式二: 全包名val s = new com.itheima.scala.Student()//因为当前包就是com.itheima, 所以上述代码可以简写成如下格式//val s = new scala.Student()println(s)}}package scala{    //子包class Person{}  //这是com.itheima.scala包中的Person类class Student{} //这是com.itheima.scala包中的Student类object ClassDemo02 {  //子包中的测试类.def main(args: Array[String]): Unit = {val t = new Teacher()      //子包可以直接访问父包中的内容.println(t)val p = new Person()       //子父包有同名类时, 采用就近原则来访问.println(p)val p2 = new com.itheima.Person() //子父包有同名类, 且想访问父包类时, 写全路径即可.println(p2)}}}
}

1.4 包对象

包中可以定义子包, 也可以定义类或者特质, 但是Scala中不允许直接在包中定义变量或者方法, 这是因为JVM的局限性导致的, 要想解决此问题, 就需要用到包对象了.

1.4.1 概述

在Scala中, 每个包都有一个包对象, 包对象的名字和包名必须一致, 且它们之间是平级关系, 不能嵌套定义.

注意:

1. 包对象也要定义到父包中, 这样才能实现包对象和包的平级关系.
2. 包对象一般用于对包的功能进行补充, 增强等

1.4.2 格式

package 包名1 {		//父包package 包名2 {	//子包}package object 包名2 { //包名2的包对象}
}

1.4.3 示例

需求

1. 定义父包com.itheima, 并在其中定义子包scala.
2. 定义scala包的包对象, 并在其中定义变量和方法.
3. 在scala包中定义测试类, 并测试.

参考代码

package com.itheima { //父包package scala { //子包//测试类object ClassDemo03{def main(args: Array[String]): Unit = {//访问当前包对象中的内容.println(scala.name)scala.sayHello()}}}package object scala {   //scala包的包对象, 和scala包之间是平级关系.//尝试在包中直接定义变量和方法, 发现报错, 我们要用包对象解决.val name = "张三"def sayHello() = println("Hello, Scala!")}
}

1.5 包的可见性

在scala中, 我们也是可以通过访问权限修饰符(private, protected, 默认), 来限定包中一些成员的访问权限的.

格式

访问权限修饰符[包名]			//例如: private[com] var name = ""

需求

1. 定义父包com.itheima, 并在其中添加Employee类和子包scala.
2. 在Employee类中定义两个变量(name, age), 及sayHello()方法.
3. 在子包com.itheima.scala中定义测试类, 创建Employee类对象, 并访问其成员.

参考代码

//案例: 演示包的可见性
package com.itheima { //父包class Employee { //父包com.itheima中的Employee类//解释: private表示只能在本类中使用,  [itheima]表示只要是在itheima包下的类中, 都可以访问.private[itheima] val name = "张三"//什么都不写, 就是公共权限, 类似于Java中的publicval age = 23//解释: private表示只能在本类中使用,  [com]表示只要是在com包下的类中, 都可以访问.private[com] def sayHello() = println("Hello, Scala!")}package scala { //子包object ClassDemo04 {  //子包com.itheima.scala中的测试类def main(args: Array[String]): Unit = {//创建Employee类的对象, 访问其中的成员.val e = new Employee()println(e)println(e.name)println(e.age)e.sayHello()}}}
}

1.6 包的引入

1.6.1 概述

在Scala中, 导入包也是通过关键字import来实现的, 但是Scala中的import功能更加强大, 更加灵活, 它不再局限于编写到scala文件的顶部, 而是可以编写到scala文件中任何你需要用的地方. 且Scala默认引入了java.lang包, scala包及Predef包.

1.6.2 注意事项

1. Scala中并不是完全引入了scala包和Predef包中的所有内容, 它们中的部分内容在使用时依旧需要先导包.

   例如: import scala.io.StdIn

2. import语句可以写到scala文件中任何需要用到的地方, 好处是: 缩小import包的作用范围, 从而提高效率.

3. 在Scala中, 如果要导入某个包中所有的类和特质, 要通过_(下划线)来实现.

   例如:import scala._ 的意思是, 导入scala包下所有的内容

4. 如果仅仅是需要某个包中的某几个类或者特质, 则可以通过选取器(就是一对大括号)来实现.

   例如:import scala.collection.mutable.{HashSet, TreeSet}表示只引入HashSet和TreeSet两个类.

5. 如果引入的多个包中含有相同的类, 则可以通过重命名或者隐藏的方式解决.

   • 重命名的格式

     import 包名1.包名2.{原始类名=>新类名, 原始类名=>新类名}//例如: import java.util.{HashSet=>JavaHashSet}
     

   • 隐藏的格式

     import 包名1.包名2.{原始类名=>_, _}//例如:import java.util.{HashSet=>_, _} 表示引入java.util包下除了HashSet类之外所有的类
     

1.6.3 示例

需求

1. 创建测试类, 并在main方法中测试上述的5点注意事项.
2. 需求1: 导入java.util.HashSet类.
3. 需求2: 导入java.util包下所有的内容.
4. 需求3: 只导入java.util包下的ArrayList类和HashSet类
5. 需求4: 通过重命名的方式, 解决多个包中类名重复的问题
6. 需求5: 导入时, 隐藏某些不需要用到的类, 即: 导入java.util包下除了HasSet和TreeSet之外所有的类.

参考代码

//案例: 演示包的引入
object ClassDemo05 {//测试方法1def test01() = {//1.导入java.util.HashSetimport java.util.HashSet    //好处: 缩小import包的作用范围, 从而提高效率.val hs = new HashSet()println(hs.getClass)//2.导入java.util包下所有的内容.import java.util._val hm = new HashMap()println(hm.getClass)val list = new ArrayList()println(list.getClass)}//测试方法2def test02() = {//val hs = new HashSet()      //这样写会报错, 因为没有导包.//3.只导入java.util包下的ArrayList类和HashSet类/*import java.util.{ArrayList, HashSet}val list = new ArrayList()val hs = new HashSet()val hm = new HashMap()        //这样写会报错, 因为没有导包.*///4.通过重命名的方式, 解决多个包中类名重复的问题/*import java.util.{HashSet => JavaHashSet}import scala.collection.mutable.HashSetval hs = new HashSet()val jhs = new JavaHashSet()println(hs.getClass)println(jhs.getClass)*///5. 导入时, 隐藏某些不需要用到的类.//导入java.util包下除了HasSet和TreeSet之外所有的类import java.util.{HashSet=>_, TreeSet=>_, _}//val hs = new HashSet()      //这样写会报错val hm = new HashMap()println(hm.getClass)}//main方法, 程序的入口.def main(args: Array[String]): Unit = {//调用test01()和test02()这两个测试方法.test01()println("-" * 15)test02()}
}

2. 样例类

在Scala中, 样例类是一种特殊类，一般是用于保存数据的(类似于Java POJO类), 在并发编程以及Spark、Flink这些框架中都会经常使用它。

1.1 格式

case class 样例类名([var/val] 成员变量名1:类型1, 成员变量名2:类型2, 成员变量名3:类型3){}

• 如果不写, 则变量的默认修饰符是val, 即: val是可以省略不写的.
• 如果要实现某个成员变量值可以被修改，则需手动添加var来修饰此变量.

1.2 示例

需求

• 定义样例类Person，包含姓名和年龄这两个成员变量.

  其中: 姓名用val修饰, 年龄用var修饰

• 在测试类中创建Person类的对象, 并打印它的属性值.

• 尝试修改姓名, 年龄这两个成员变量的值, 并观察结果.

参考代码

//案例: 样例类入门
object ClassDemo01 {//1. 创建一个Person样例类, 属性为: 姓名, 年龄.case class Person(name:String = "张三",var age:Int = 23) {}def main(args: Array[String]): Unit = {//2. 创建Person类型的对象, 然后打印属性值.val p = new Person()println(p)//3. 尝试修改对象p的属性值//p.name = "李四"     //这样写会报错, 因为样例类的成员变量默认修饰符是: valp.age = 24println(p)}
}

1.3 样例类中的默认方法

1.3.1 简介

当我们定义一个样例类后，编译器会自动帮助我们生成一些方法, 常用的如下:

• apply()方法
• toString()方法
• equals()方法
• hashCode()方法
• copy()方法
• unapply()方法

1.3.2 功能详解

• apply()方法

  • 可以让我们快速地使用类名来创建对象, 省去了new这个关键字
  • 例如: val p = Person()

• toString()方法

  • 可以让我们通过输出语句打印对象时, 直接打印该对象的各个属性值.
  • 例如: println(p) 打印的是对象p的各个属性值, 而不是它的地址值

• equals()方法

  • 可以让我们直接使用==来比较两个样例类对象的所有成员变量值是否相等.
  • 例如: p1 == p2 比较的是两个对象的各个属性值是否相等, 而不是比较地址值

• hashCode()方法

  • 用来获取对象的哈希值的. 即: 同一对象哈希值肯定相同, 不同对象哈希值一般不同.

  • 例如:

    val p1 = new Person("张三", 23)
    val p2 = new Person("张三", 23)
    println(p1.hashCode() == p2.hashCode())		//结果为: true
    

• copy()方法

  • 可以用来快速创建一个属性值相同的实例对象，还可以使用带名参数的形式给指定的成员变量赋值.

  • 例如:

    val p1 = new Person("张三", 23)
    val p2 = p1.copy(age = 24)
    println(p1)		//结果为: 张三, 23
    println(p2)		//结果为: 张三, 24
    

• unapply()方法

  • 一般用作提取器, 但是它需要一些铺垫知识, 我们暂时还没学到, 在后续章节详细解释.

1.3.3 示例

需求

1. 创建Person样例类, 指定姓名, 年龄.
2. 在测试类中创建Person类的对象, 并测试上述的5个方法.

参考代码

//案例: 演示样例类的默认方法.
object ClassDemo02 {//1. 定义一个样例类Person.case class Person(var name:String, var age:Int) {}def main(args: Array[String]): Unit = {//2. 测试样例类中的一些默认方法.val p1 = Person("张三", 23)       //免new, 说明支持apply方法println(p1)                      //直接打印对象输出属性值, 说明支持toString方法val p2 = Person("张三", 23)println(p1 == p2)                //比较的是属性值, 说明重写了equals方法println("-" * 15)//记忆: 同一对象哈希值肯定相同, 不同对象哈希值一般不同.println(p1.hashCode())           //可以获取哈希值, 说明重写了hashCode方法println(p2.hashCode())//演示copy方法, 就是用来复制对象的.//需求:  想创建一个张三, 50这样的对象.val p3 = p2.copy(age = 50)println(p3)						//结果为: 张三, 50}
}

3. 样例对象

在Scala中, **用case修饰的单例对象就叫: 样例对象, 而且它没有主构造器 **, 它主要用在两个地方：

1. 当做枚举值使用.

   枚举: 就是一些固定值, 用来统一项目规范的.

2. 作为没有任何参数的消息传递

   注意: 这点目前先了解即可, 后续讲解Akka并发编程时会详细讲解.

3.1 格式

case object 样例对象名

3.2 示例

需求

• 定义特质Sex, 表示性别, 且它只有两个实例(Male: 表示男, Female: 表示女)
• 定义Person类，它有两个成员变量（姓名、性别）
• 在测试类中创建Person类的对象, 并测试.

参考代码

object ClassDemo03 {//1. 定义一个特质Sex, 表示性别.trait Sex                          //2. 定义枚举Male, 表示男.case object Male extends Sex       //3. 定义枚举Female, 表示女.case object Female extends Sex     //4. 定义Person样例类, 属性: 姓名, 性别.case class Person(name:String, sex:Sex) {}def main(args: Array[String]): Unit = {//5. 创建Person类型的对象.val p = Person("张三", Male)//6. 打印属性值.println(p)}
}

4. 案例: 计算器

8.1 需求

• 定义样例类Calculate, 并在其中添加4个方法, 分别用来计算两个整数的加减乘除操作.
• 在main方法中进行测试.

8.2 目的

• 考察样例类的相关内容.

8.3 参考代码

//案例: 计算器.
object ClassDemo04 {//1. 定义样例类Calculate, 添加加减乘除这四个方法.case class Calculate(a:Int, b:Int){//加法def add() =  a + b//减法def subtract() =  a - b//乘法def multiply() =  a * b//除法def divide() =  a / b}//main方法, 程序的入口def main(args: Array[String]): Unit = {//2. 测试Calculate类中的加减乘除这四个方法.val cal = Calculate(10, 3)//测试加法println("加法: " + cal.add())//测试减法println("减法: " + cal.subtract())//测试乘法println("乘法: " + cal.multiply())//测试除法println("除法: " + cal.divide())}
}