第十讲 对象

在本篇中，你将会学到何时使用Scala的object语法结构。在你需要某个类的单个实例时，或者想为其他值或函数找一个可以挂靠的地方时，你就会用到它。

本章要点：

• 用对象作为单例或存放工具方法
• 类可以拥有—个同名的伴生对象
• 封装、继承和多态
• 对象的apply方法通常用来构造伴生类的新实例
• 如果不想显式定义main方法，可以用扩展App特质的对象
• 你可以通过扩展Enumeration对象来实现枚举

10.1 scala工具类(object)

Scala没有像java一样的静态方法或静态字段，但是可以通过object这个语法结构来达到同样目的。对象定义了某个类的单个实例或工具类。例如：

object Accounts {
  private var lastNumber = 0
  def newUniqueNumber() = {
    lastNumber += 1;
    lastNumber
  }
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    Accounts.newUniqueNumber()
  }
}

当你在应用程序中需要一个新的唯一账号时，调用Accounts.newUniqueNumber()即可。对象的构造器在该对象第一次被使用时调用。在本例中，Accounts的构造器在Accounts.newUniqueNumber()的首次调用时执行。如果一个对象从未被使用，那么其构造器也不会被执行。

对象本质上可以拥有类的所有特性，它甚至可以扩展其他类或特质。只有一个例外：你不能提供构造器参数。对于任何你在Java或C++中会使用单例对象的地方，在Scala中都可以用对象来实现：

• 作为存放工具函数或常量的地方
• 高效地共享单个不可变实例
• 需要用单个实例来协调某个服务时，可参考单例模式

10.2 伴生对象

在Java或C++中，你通常会用到既有实例方法又有静态方法的类。在Scala中，你可以通过类和与类同名的"伴生"对象来达到同样的目的。例如：

class Account {
  val id = Account.newUniqueNumber()
  private var balance:Double = 0
  def deposit(amount: Double) {
    balance += amount
  }
}

object Account { // 伴生对象
  private var lastNumber = 0
  private def newUniqueNumber() = {
    lastNumber += 1;
    lastNumber
  }
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var account=new Account
    account.deposit(10)//调用实例方法
    Account.newUniqueNumber();//调用静态方法
  }
}

10.3 封装、继承和多态

第一讲曾说过scala具有面向对象编程的特征，那么它当然就具有和java类似的抽象和继承，多态的特点。
例子如下：

abstract class UndoableAction(val description: String) {
  def undo(): Unit
  def redo(): Unit
}
class DoNothingAction extends UndoableAction("Do nothing") {
  override def undo() {
    print("****undo******")
  }
  override def redo() {
    print("*****redo*****")
  }
}
object UndoableAction{
    def main(args: Array[String]): Unit = {
    var action:UndoableAction=new DoNothingAction
    action.redo()
  }
}

10.4 apply方法

apply含义：我们通常会定义和使用对象的apply方法。当遇到如下形式的表达式时，apply方法就会被调用：
Object（参数1，…，参数N）
通常，这样—个apply方法返回的是伴生类的对象。举例来说，Array对象定义了apply方法，让我们可以用下面这样的表达式来创建数组：

Array("Mary", "had", "a", "little", "lamb")

其实和构造器所起的作用是一样的，那么为什么不用构造器呢？
对于嵌套表达式而言，省去new关键字会方便很多，例如：

Array (Array (1, 7),Array (2, 9))

注意：Array(100)和new Array(100)很容易搞混。前一个表达式调用的是apply(100)，输出一个单元素整数100的Array[Int]。而第二个表达式调用的是构造器this(100)，结果是Array[Nothing]，包含了100个null元素。

自定义apply实例，如下：

class Account private (val id: Int, val initialBalance: Double) {
  private var balance = initialBalance
}

object Account {//伴生对象
  private var lastNumber = 0
  private def newUniqueNumber() = {
    lastNumber += 1;
    lastNumber
  }
  def apply(initialBalance: Double) =

    new Account(newUniqueNumber(), initialBalance)

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var account = Account.apply(2222);
    println("balance:" + account.balance + "    id:" + account.id)
    var account1 = Account(3333)//此时，不用new命令了，效果一样，默认调用的apply方法
    println("balance:" + account1.balance + "    id:" + account1.id)
  }
}

10.5 应用对象

每个Scala程序都必须从一个对象的main方法开始，这个方法的类型为 Array[String]=> Unit:

object Hello {
  def main(args: Array[String]) {
    println("Hello, World! ")
  }
}

扩展App特质

除了每次都提供自己的main方法外，你也可以扩展App特质，然后将程序代码放人构造器方法体内：

object Hello extends App {
  println("Hello, World! ")//也可作为入口，直接执行
}

和java一样，如果你需要命令行参数，则可以通过args属性得到：

object Hello extends App {
  if (args.length > 0)
    println("Hello, " + args(0))
  else
    println("Hello, World! ")
}

如果你在调用该应用程序时设置了scala.time选项的话，程序退出时会显示逝去的时间

scalac Hello.scala

scala -Dscala.time Hello Fred

Hello, Fred

[total 4ms]

所有这些涉及一些小小的魔法。App特质扩展自另一个特质Delayedlnit，编译器对该特质有特殊处理。所有带有该特质的类，其初始化方法都会被挪到delayedlnit方法中。App特质的main方法捕获到命令行参数，调用delayedlnit方法，并且还可以根据要求打印出逝去的时间。

10.5 scala枚举

Scala没有枚举类型。不过，标准类库提供了一个Enumeration助手类，可以用于产出枚举。
定义一个扩展Enumeration类的对象并以Value方法调用初始化枚举中的所有可选值。例如：

object TrafficLightColor extends Enumeration {
  val Red, Yellow, Green = Value
}

也可以写成这样：

object TrafficLightColor extends Enumeration {
  val Red = Value
  val Yellow = Value
  val Green = Value
}

每次调用Value方法都返回内部类的新实例，该内部类也叫做Value。或者，你也可以向Value方法传人ID、名称，或两个参数都传：

    val Red = Value(0, "Stop")
    val Yellow = Value(10) // 名称为"Yellow"
    val Green = Value("Go") // ID为11

如果不指定，则ID在将前一个枚举值基础上+1，从零开始。缺省名称为字段名。
定义完成后，你就可以用TrafficLightColor.Red、TrafficLightColor.Yellow等来引用枚举值了。如果这些变得冗长烦琐，·则可以用如下语句直接引入枚举值：

object TrafficLightColor extends Enumeration {
    val Red, Yellow, Green=Value;
}
object Test {
  def doWhat(color: TrafficLightColor.Value) = {
    if (color == TrafficLightColor.Red) "stop"
    else if (color == TrafficLightColor.Yellow) "hurry up"
    else "go"
  }
  
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    print(Test.doWhat(TrafficLightColor.Red));
  }
}

枚举值的ID可通过id方法返回，名称通过toString方法返回。对TrafficLightColor.values的调用输出所有枚举值的集：

    for (c <- TrafficLightColor.values) {
      println(c.id + ":" + c)
    }

最后，你可以通过枚举的ID或名称来进行查找定位，以下两段代码都输出TrafficLightColor.Red对象：

    print(TrafficLightColor(0))// 将调用Enumeration.apply
    print(TrafficLightColor.withName("Red"));