轻松入门大数据第16章入门到进阶：如何熟练掌握Scala面向对象编程 16.1 Scala面向对象编程 16.1.9 【重要必掌握】伴生类和伴生对象

ゞ浴缸里的玫瑰 2024-03-16 16:54 21阅读 0赞

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     *   *  第16章 入门到进阶：如何熟练掌握Scala面向对象编程
         *   *  16.1 Scala面向对象编程
             *   *  16.1.9 【重要必掌握】伴生类和伴生对象

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#### 第16章 入门到进阶：如何熟练掌握Scala面向对象编程 ####

##### 16.1 Scala面向对象编程 #####

【重要】

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> 1.  面向对象三大特性
> 2.  类和对象的关系
> 3.  类的定义和使用
> 4.  构造器
> 5.  继承
> 6.  重写
> 7.  抽象类
> 8.  trait
> 9.  case class/object
> 10. 包管理
> 11. 类型相关
> 12. 枚举
> 13. App的使用

###### 16.1.9 【重要必掌握】伴生类和伴生对象 ######

在 Scala 中，伴生类（Companion Class）和伴生对象（Companion Object）是一对相互关联的概念。它们共享同一个名称，并且可以相互访问对方的私有成员。以下是对伴生类和伴生对象的详细解释：

1.  伴生类：伴生类是一个普通的类，它与同名的伴生对象相关联。伴生类可以包含实例方法、属性和构造器。它的实例可以通过实例化来创建。
2.  伴生对象：伴生对象是与同名的伴生类关联的一个对象。它在定义时使用 `object` 关键字。伴生对象可以包含静态方法、静态属性和其他与类相关的属性和方法。与类不同，伴生对象不能被实例化，因为它是一个单例对象，只有一个实例。
3.  相互访问：伴生类和伴生对象可以相互访问对方的私有成员。伴生对象可以访问伴生类的私有成员，反之亦然。这使得伴生类和伴生对象之间可以实现一种紧密的协作关系。
4.  共享名称：伴生类和伴生对象共享同一个名称，这意味着它们必须在同一个源文件中定义，并且名称要完全相同。
5.  静态方法和属性：伴生对象中的方法和属性可以被类名直接调用，就像静态方法和属性一样。这是因为伴生对象是一个单例对象，它的方法和属性可以在类级别上直接访问。

下面是一个示例代码，演示了伴生类和伴生对象的用法：

class Person(val name: String, val age: Int)
    
    object Person {
        
      def apply(name: String, age: Int): Person = new Person(name, age)
    
      def printPerson(person: Person): Unit = {
        
        println(s"Name: ${person.name}, Age: ${person.age}")
      }
    }
    
    val person1 = Person("Alice", 25) // 使用伴生对象的 apply 方法创建对象
    val person2 = new Person("Bob", 30) // 直接实例化伴生类对象
    
    Person.printPerson(person1) // 调用伴生对象中的方法
    Person.printPerson(person2)
    
    println(person1.name) // 访问伴生类对象的属性
    println(person2.age)

在上面的示例中，`Person` 是一个伴生类，`Person` 是一个伴生对象。伴生对象中定义了一个 `apply` 方法，用于创建 `Person` 类的实例。伴生对象还定义了一个 `printPerson` 方法，用于打印 `Person` 对象的信息。

我们可以通过伴生对象的 `apply` 方法来创建 `Person` 对象（`Person("Alice", 25)`），也可以通过直接实例化伴生类对象来创建 `Person` 对象（`new Person("Bob", 30)`）。然后我们可以通过伴生对象的方法 `printPerson` 打印对象的信息，也可以直接访问伴生类对象的属性（`person1.name`、`person2.age`）。

伴生类和伴生对象的使用可以方便地组织和访问相关的功能和数据，并提供更好的代码组织和可读性。

【举个栗子】

当我们使用伴生类和伴生对象来模拟一个简单的购物车系统时，可以这样定义：

class ShoppingCart private (val items: List[String]) {
        
      def addItem(item: String): ShoppingCart = {
        
        new ShoppingCart(item :: items)
      }
    
      def printItems(): Unit = {
        
        println("Items in the shopping cart:")
        items.foreach(println)
      }
    }
    
    object ShoppingCart {
        
      def apply(): ShoppingCart = {
        
        new ShoppingCart(List.empty)
      }
    }
    
    // 使用示例
    val cart = ShoppingCart() // 使用伴生对象的 apply 方法创建购物车对象
    
    val updatedCart = cart.addItem("Apple").addItem("Banana") // 调用购物车对象的方法
    
    updatedCart.printItems() // 打印购物车中的物品列表

在上面的示例中，`ShoppingCart` 是一个伴生类，`ShoppingCart` 是一个伴生对象。伴生对象的 `apply` 方法用于创建购物车对象。伴生类中的 `addItem` 方法用于添加物品到购物车，并返回一个新的购物车对象。`printItems` 方法用于打印购物车中的物品列表。

我们可以通过伴生对象的 `apply` 方法来创建购物车对象（`ShoppingCart()`），然后通过调用购物车对象的 `addItem` 方法来添加物品。每次添加物品后，返回的是一个新的购物车对象，因为购物车对象是不可变的。最后，我们调用购物车对象的 `printItems` 方法来打印购物车中的物品列表。

通过使用伴生类和伴生对象，我们可以实现一个简单的购物车系统，并使用购物车对象的方法来操作和管理购物车的内容。

【Scala中使用伴生类和伴生的对象的注意事项】

在使用伴生类和伴生对象时，需要注意以下几点：

1.  伴生类和伴生对象的定义必须位于同一个源文件中，并且它们的名称要完全相同。
2.  伴生类和伴生对象可以相互访问对方的私有成员，因此可以在伴生类中访问伴生对象的私有方法和属性，反之亦然。
3.  **伴生对象的 apply 方法**通常用于创建伴生类的实例。它可以提供一种简洁的语法来实例化伴生类对象，例如 `val obj = ClassName()`。
4.  伴生对象可以拥有自己的静态方法和静态属性。这些方法和属性可以通过对象名直接调用，而无需实例化伴生类对象。
5.  伴生类和伴生对象的访问修饰符可以是 `private` 或 `protected`，这取决于你希望对外部访问的可见性。
6.  伴生对象可以实现一些工厂方法或其他辅助方法，用于创建、初始化或操作伴生类的对象。
7.  注意避免在伴生对象中定义过多的方法和属性，以免破坏伴生对象的单例特性和与伴生类的关联性。
8.  伴生类和伴生对象可以在相同的命名空间下，因此它们的方法和属性会相互暴露给外部调用者。因此，需要谨慎设计和命名，以确保代码的可读性和可维护性。

通过遵循以上注意事项，可以正确地使用伴生类和伴生对象，并发挥它们在代码组织和协作方面的优势。

【总之】

/**
      * 伴生类 和 伴生对象 就是 同名的class和object
      * 类名()  ==> object apply     用的非常非常非常非常非常多的
      *                         ==> new class
      * 对象()  ==> class apply      一般情况下很少用的
      */

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