Spark基础学习笔记15：Scala类和对象

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零、本讲学习目标一、类

（一）类的定义（二）类的实例化 二、单例对象

（一）单例对象概念（二）案例演示 三、伴生对象

（一）伴生对象概念（二）案例演示 四、get和set方法

（一）生成原则

1、val修饰的属性2、var修饰的属性3、private var修饰的属性4、private[this]修饰的属性 （二）案例演示

任务1、利用系统自动生成的get和set方法

（1）创建Dog类（2）编译成字节码文件（3）将字节码文件反编译为Java代码（4）说明反编译生成的Java代码（5）创建单例对象用来测试Dog类 任务2、用户自己编写私有属性的Scala风格的get和set方法任务3、用户自己编写私有属性的Java风格的get和set方法 五、构造器

（一）主构造器

1、构造器参数带val或var2、构造器参数带访问权限3、构造器参数不带var或val4、类的初始化语句5、私有化构造器6、无参构造器 （二）辅助构造器

1、定义辅助构造器的注意事项2、案例演示

（1）无参主构造器与有参辅助构造器（2）有参主构造器与有参辅助构造器 六、抽象类

（一）抽象类的定义（二）抽象类的特征（三）案例演示

1、创建抽象类 - Person2、继承抽象类，创建普通类 - Teacher3、创建测试单例对象 - TestTeacher4、运行程序，查看结果5、简要说明 七、特质

（一）特质的概念（二）特质的定义

1、语法格式2、案例演示

任务1、创建宠物特质 - Pet任务2、创建奔跑特质 - Runnable任务3、创建飞翔特质 - Flyable （三）特质的实现

1、语法格式

（1）实现一个特质（2）实现多个特质 2、案例演示

任务1、实现一个特质任务2、实现多个特质 八、课后作业

任务：学生喂养三种宠物

零、本讲学习目标

掌握类的定义理解单例对象和伴生对象掌握构造器和辅助构造器掌握抽象类和特质

一、类 （一）类的定义

对象是类的具体实例，类是抽象的，不占用内存，而对象是具体的，占用存储空间。

Scala中一个简单的类定义是使用关键字class，类名必须大写。类中的方法用关键字def定义

创建User类，包含三个私有属性和一个公共方法

说明：如果一个类不写访问修饰符，那么默认访问级别为public，这与Java是不一样的。

（二）类的实例化

关键字new用于创建类的实例实例化User类，调用其speak()方法
访问私有属性name，系统会报错
二、单例对象 （一）单例对象概念

Scala中没有静态方法或静态字段，但是可以使用关键字object定义一个单例对象，单例对象中的方法相当于Java中的静态方法，可以直接使用“单例对象名.方法名”方式进行调用。单例对象除了没有构造器参数外，可以拥有类的所有特性。 （二）案例演示

创建Person单例对象，包含三个私有属性和一个公共方法
直接通过单例对象名调用其speak()方法
三、伴生对象 （一）伴生对象概念

当单例对象的名称与某个类的名称一样时，该对象被称为这个类的伴生对象。类被称为该对象的伴生类。类和它的伴生对象必须定义在同一个文件中，且两者可以互相访问其私有成员。 （二）案例演示

在net.hw.obj包里，创建Scala类Student，在文件里创建其伴生对象

package net.hw.obj


class Student {
  private var name = "李明文"

  def speak(): Unit = {
    // 访问伴生对象的私有成员
    println("年龄：" + Student.age)
  }
}

object Student {
  private var age = 18

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var student = new Student()
    // 访问伴生类的私有成员
    println("姓名：" + student.name)
    // 调用半生类实例的方法
    student.speak()
  }
}

运行程序，查看结果
四、get和set方法 （一）生成原则

Scala默认会根据类的属性的修饰符生成不同的get和set方法 1、val修饰的属性

系统会自动生成一个私有常量属性和一个公有get方法。 2、var修饰的属性

系统会自动生成一个私有变量属性和一对公有get/set方法。 3、private var修饰的属性

系统会自动生成一对私有get/set方法，相当于类的私有属性，只能在类的内部和伴生对象中使用。 4、private[this]修饰的属性

系统不会生成get/set方法，即只能在类的内部使用该属性。 （二）案例演示 任务1、利用系统自动生成的get和set方法 （1）创建Dog类

在net.hw.obj包里创建Dog类
（2）编译成字节码文件

将Dog.scala编译成Dog.class
在项目的out目录里，逐层点开，找到Dog，那就是生成字节码文件

（3）将字节码文件反编译为Java代码

使用Java反编译工具将字节码文件反编译为Java代码

package net.hw.obj;

import scala.reflect.ScalaSignature;

public class Dog {
  private final int id = 1;
  
  public int id() {
    return this.id;
  }
  
  private String name = ";
  
  public String name() {
    return this.name;
  }
  
  public void name_$eq(String x$1) {
    this.name = x$1;
  }
  
  private String gender = ";
  
  private String gender() {
    return this.gender;
  }
  
  private void gender_$eq(String x$1) {
    this.gender = x$1;
  }
  
  private int age = 5;
}

（4）说明反编译生成的Java代码

使用name属性举例，在Scala中，get和set方法并非被命名为getName和setName，而是被命名为name和name_=，由于JVM不允许在方法名中出现=，因此=被翻译成$eq。从上述代码可以看出，由于属性id使用val修饰，因此不可修改，只生成了与get方法对应的id()；属性name使用var修饰，因此生成了与get和set方法对应的name()和name_$eq()方法，且都为public；属性gender由于使用private var修饰，因此生成了private修饰的get和set方法 - gender()和gender_$eq()；属性age由于使用private[this]修饰，因此没有生成get和set方法，只能在类的内部使用。 （5）创建单例对象用来测试Dog类

创建TestDog单例对象

package net.hw.obj


object TestDog {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建Dog对象
    var dog: Dog = new Dog()
    // 访问id属性
    println("id: " + dog.id)
    // 设置name属性
    dog.name = "欢欢"
    // 访问name属性
    println("name: " + dog.name)
  }
}

运行程序，查看结果
注意：本地私有属性age，不能访问
私有属性gender只有在伴生对象里可以访问，在非伴生对象TestDog里是无法访问的
创建Dog类的伴生对象，就可以访问Dog类的私有属性gender
运行程序，查看结果
即使伴生对象也无法访问伴生类的本地私有属性age
任务2、用户自己编写私有属性的Scala风格的get和set方法

注意：set方法的写法 —— 方法名_=创建Cat类

package net.hw.obj


class Cat {
  private var privateName: String = "虎丸"

  // 定义get方法 - name
  def name: String = {
    privateName
  }

  // 定义set方法 - name_=
  def name_=(name: String): Unit = {
    privateName = name
  }
}

// 伴生对象
object Cat {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val cat: Cat = new Cat()
    println("原来的名字：" + cat.name)
    cat.name_=("冰轮丸")
    println("现在的名字：" + cat.name)
  }
}

运行程序，查看结果
任务3、用户自己编写私有属性的Java风格的get和set方法

注意：get方法 —— getXXX()，set方法——setXXX()创建Bird类

package net.hw.obj


class Bird {
  private var name = "玲玲"

  // get方法
  def getName: String = name

  // set方法
  def setName(name: String): Unit = {
    this.name = name
  }
}

// 伴生对象
object Bird {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val bird = new Bird()
    println("原来的名字：" + bird.getName)
    bird.setName("菲菲")
    println("现在的名字：" + bird.getName)
  }
}

运行程序，查看结果
五、构造器

Scala中的构造器分为主构造器和辅助构造器。 （一）主构造器 1、构造器参数带val或var

主构造器的参数直接放在类名之后，且将被编译为类的成员变量，其值在初始化类时传入。注意，构造器参数必须指定类型在net.hw.constructor包里创建Person类

package net.hw.constructor


class Person (val name: String, var age: Int = 18) {
  def speak() :Unit = {
    println(name + "今年" + age + "岁了~")
  }
}

// 伴生对象
object Person {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 调用主构造器初始化两个参数
    val person = new Person("李文华", 25)

    // 访问构造器参数，其实调用了name属性的get方法
    println("姓名：" + person.name)
    println("年龄：" + person.age)

    // 调用对象的方法
    person.speak()
  }
}

运行程序，查看结果
注意：构造器两个参数，name是常量，不能再修改，age是变量，可以再修改
2、构造器参数带访问权限

可以通过对主构造器的参数添加访问修饰符来控制参数的访问权限创建Person类，将参数age设置为私有的，参数name设置为不可修改（val）

class Person (val name: String, private var age: Int) {
  
}

3、构造器参数不带var或val

构造参数也可以不带val或var，此时默认为private[this] val，这样会被编译成类的本地私有成员，不会生成get和set方法，只能在类的内部访问。

class Person (name: String, age: Int) {
  
}

可以改写成带访问权限的参数

class Person (private[this] val name: String, private[this] val age: Int) {
  
}

4、类的初始化语句

主构造器执行时，类中定义的语句作为初始化语句在net.hw.constructor包里创建Dog类

package net.hw.constructor


class Dog (var name: String, var age: Int) {

  name = "瑞瑞"
  age = 5

  def speak(): Unit = {
    println(name + "今年" + age + "岁了~")
  }
}

// 伴生对象
object Dog {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val dog = new Dog("", 0)
    dog.speak()
  }
}

运行程序，查看结果
说明：实例化Dog时，传入的参数是""与0，但是会执行类里的两个给成员变量赋值的语句，于是name成了瑞瑞，age成了5，于是调用对象的speak()方法，会输出瑞瑞今年5岁了~。 5、私有化构造器

如果需要将整个主构造器设置为私有的，那么只需要添加private关键字即可，注意，只有伴生对象里才能调用私有构造器来实例化，非伴生对象里就不能调用私有构造器来实例化在net.hw.constructor包里创建Cat类

package net.hw.constructor


class Cat private (var name: String, var age: Int) {
  def speak(): Unit = {
    println(name + "今年" + age + "岁了~")
  }
}

// 伴生对象
object Cat {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val cat = new Cat("欢欢", 2)
    cat.speak()
  }
}

运行程序，查看结果
如果改成非伴生对象TestCat，报错：私有构造器不能被非伴生对象TestCat访问
6、无参构造器

主构造器也可以没有参数，一个类中如果没有显式地定义主构造器，就默认有一个无参构造器。在net.hw.constructor包里创建Bird类

package net.hw.constructor


class Bird () { // 显式定义无参构造器
  var name = "玲玲"
  var age = 4

  def speak(): Unit = {
    println(name + "今年" + age + "岁了~")
  }
}

// 伴生对象
object Bird {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val bird = new Bird() // 调用无参构造器实例化
    bird.speak()
  }
}

运行程序，查看结果
其实，去掉类名Bird后面的()，系统依然会提供一个无参构造器，程序运行不会报错
（二）辅助构造器

Scala类除了可以有主构造器外，还可以有任意多个辅助构造器。 1、定义辅助构造器的注意事项

辅助构造器的方法名称为this每一个辅助构造器的方法体中必须首先调用其他已定义的构造器辅助构造器的参数不能使用var或val进行修饰 2、案例演示 （1）无参主构造器与有参辅助构造器

在net.hw.constructor包里创建Student类

package net.hw.constructor


class Student {
  private var name = "李林芮"
  private var age = 18

  // 定义单参辅助构造器
  def this(name: String) = {
    this() // 调用无参主构造器
    this.name = name
  }

  // 定义双参辅助构造器
  def this(name:String, age: Int) = {
    this(name) // 调用单参辅助构造器
    this.age = age
  }

  // 重写toString方法
  override def toString: String = name + "今年" + age + "岁了~"
}

// 伴生对象
object Student {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 调用无参构造器实例化
    val student1 = new Student()
    println(student1)
    // 调用单参辅助构造器实例化
    val student2 = new Student("王晓琳")
    println(student2)
    // 调用双参辅助构造器实例化
    val student3 = new Student("张智霖", 21)
    println(student3)
  }
}

运行程序，查看结果
（2）有参主构造器与有参辅助构造器

主构造器还可以与辅助构造器同时使用，在这种情况下，一般辅助构造器的参数要多于主构造器在net.hw.constructor包里创建Teacher类

package net.hw.constructor


class Teacher (private var name: String, private var age: Int){ // 双参主构造器
  private var gender = ""

  // 三参辅助构造器
  def this(name: String, age: Int, gender: String) = {
    this(name, age) // 调用双参主构造器
    this.gender = gender
  }

  // 重写toString方法
  override def toString: String = name + "，" + gender + "，今年" + age + "岁了~"
}

// 伴生对象
object Teacher {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 调用三参辅助构造器实例化
    val teacher = new Teacher("无心剑", 50, "男")
    println(teacher)
  }
}

运行程序，查看结果
六、抽象类 （一）抽象类的定义

Scala的抽象类使用关键字abstract定义

abstract class 类名 {

}

（二）抽象类的特征

抽象类不能被实例化。抽象类中可以定义抽象字段（没有初始化的字段）和抽象方法（没有被实现的方法），也可以定义被初始化的字段和被实现的方法。若某个子类继承了一个抽象类，则必须实现抽象类中的抽象字段和抽象方法，且实现的过程中可以添加override关键字，也可以省略。若重写了抽象类中已经实现的方法，则必须添加override关键字。

（三）案例演示 1、创建抽象类 - Person

在net.hw.absclass包里创建Person抽象类

package net.hw.absclass


abstract class Person {
  var name: String // 抽象字段
  var age: Int // 抽象字段
  var address: String = "龙马潭区长桥路2号" // 普通字段

  // 抽象方法
  def speak()

  // 普通方法
  def walk(): Unit = {
    print(name + "在散步~")
  }
}

2、继承抽象类，创建普通类 - Teacher

在net.hw.absclass包里创建Teacher普通类

package net.hw.absclass


class Teacher extends Person {
  // 实现抽象字段（可以不加override）
  var name: String = "无心剑"
  var age: Int = 50

  // 实现抽象方法，不用加override
  def speak(): Unit = {
    println(name + "，今年" + age + "岁，家住" + address + "，擅长讲课与翻译。" )
  }

  // 重写普通方法，必须加override
  override def walk(): Unit = {
    println(name + "喜欢雨中漫步~")
  }
}

3、创建测试单例对象 - TestTeacher

在net.hw.absclass包里创建TestTeacher单例对象

package net.hw.absclass


object TestTeacher {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建教师对象
    val teacher = new Teacher()
    // 调用对象方法
    teacher.speak()
    teacher.walk()
  }
}

4、运行程序，查看结果

运行TestTeacher单例对象
5、简要说明

需要注意的是，上述Teacher类中speak()方法的地址字段（address）是从父类（抽象类Person）中继承而来的。由于该字段在Person中有初始化值，不是抽象字段，若需要在Teacher类中修改该字段的值，则可以在Teacher类的构造函数或其它方法中使用this.address对其重新赋值。例如，将地址改为“江阳区前进中路3号”，可以使用以下代码：this.address="江阳区前进中路3号"。 七、特质 （一）特质的概念

Scala特质使用关键字trait定义，类似Java 8中使用interface定义的接口。特质除了有Java接口的功能外，还有一些特殊的功能。Scala特质中，字段和方法的定义与Scala抽象类一样，可以定义抽象字段和抽象方法、非抽象字段和非抽象方法。 （二）特质的定义 1、语法格式

trait 特质名 {
   // 抽象字段
   // 抽象方法
   // 普通字段
   // 普通方法
}

2、案例演示 任务1、创建宠物特质 - Pet

在net.hw.mytrait包里创建Pet特质

package net.hw.mytrait


trait Pet {
  // 抽象字段
  var name: String
  var age: Int
  // 抽象方法
  def speak
  // 普通方法
  def eat: Unit = {
    print(name + "在吃东西~")
  }
}

任务2、创建奔跑特质 - Runnable

在net.hw.mytrait包里创建Runnable特质

package net.hw.mytrait


trait Runnable {
  // 抽象方法
  def run
}

任务3、创建飞翔特质 - Flyable

在net.hw.mytrait包里创建Flyable特质

package net.hw.mytrait


trait Flyable {
  // 抽象方法
  def fly
}

（三）特质的实现

类可以使用关键字extends实现特质，但必须实现特质中未实现的字段和方法（抽象字段和抽象方法），这一点与继承抽象类是一致的。 1、语法格式 （1）实现一个特质

class 类名 extends 特质名 {
   // 实现抽象字段
   // 实现抽象方法
}

（2）实现多个特质

如果需要实现的特质不止一个，那么可以通过with关键字添加额外特质，但位于最左侧的特质必须使用extends关键字。

class 类名 extends 特质名1 with 特质名2 with 特质名3 …… with 特质名n {
   // 实现抽象字段
   // 实现抽象方法
}

2、案例演示 任务1、实现一个特质

在net.hw.mytrait包里创建Cat类，实现Pet特质

package net.hw.mytrait


class Cat extends Pet {
  // 实现抽象字段
  var name: String = "虎丸"
  var age: Int = 3

  // 实现抽象方法
  def speak: Unit = {
    println(name + "今年" + age + "岁了~")
  }

  // 重写普通方法
  override def eat: Unit = {
    println(name + "在吃鱼虾~")
  }
}

// 伴生对象
object Cat {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建猫对象
    val cat = new Cat()
    // 调用对象方法
    cat.speak
    cat.eat
  }
}

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任务2、实现多个特质

在net.hw.mytrait包里创建Bird类，实现Pet、Runnable、Flyable特质

package net.hw.mytrait


class Bird extends Pet with Runnable with Flyable {
  var name: String = "玲玲"
  var age: Int = 2

  def speak: Unit = {
    println("鸟儿[" + name + "]今年" + age + "岁了~")
  }

  def run: Unit = {
    println("鸟儿[" + name + "]在欢快地奔跑~")
  }

  def fly: Unit = {
    println("鸟儿[" + name + "]在自由地飞翔~")
  }
}

// 伴生对象
object Bird {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建鸟对象
    val bird = new Bird()
    // 调用对象方法
    bird.speak
    bird.run
    bird.fly
  }
}

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八、课后作业 任务：学生喂养三种宠物

创建Animal特质，包含抽象字段：name和age，抽象方法：speak和eat实现Animal特质，创建Dog类，包含双参主构造器，实现抽象字段和抽象方法实现Animal特质，创建Cat类，包含双参主构造器，实现抽象字段和抽象方法实现Animal特质，创建Bird类，包含双参主构造器，实现抽象字段和抽象方法创建Student类，包含单参name构造器，包含普通方法feed，参数animal是Animal类型，方法里调用animal的speak和eat方法创建TestStudent单例对象
运行程序，查看结果