学习Scala类的定义，字段和方法

类是对象的蓝图。一旦你定义了类，你就可以用关键字new从类的蓝图里创建对象。比方说，如果给出了类的定义：

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class ChecksumAccumulator {  



 // class definition goes here  



}  

你就能创建ChecksumAccumulator对象：

new CheckSumAccumulator 

类定义里，可以放置字段和方法，这些被笼统地称为成员：member。字段，不管是用val或是用var定义的，都是指向对象的变量。方法，用def定义，包含了可执行的代码。字段保留了对象的状态或者数据，而方法使用这些数据对对象做运算工作。当你实例化类的时候，执行期环境会设定一些内存来保留对象状态的镜像――也就是说，变量的内容。举例来说，如果你定义了ChecksumAccumulator类并给它一个叫做sum的var字段：

class ChecksumAccumulator {  



 var sum = 0 



}  

并实例化两次：

val acc = new ChecksumAccumulator  



val csa = new ChecksumAccumulator  

对象在内存里的镜像看上去大概是这样的：

由于在类ChecksumAccumulator里面定义的字段sum是var，而不是val，你之后可以重新赋值给它不同的Int值，如：

acc.sum = 3 

现在，图像看上去会变成：

这张图里第一件要注意的事情是这里有两个sum变量，一个在acc指向的对象里，另一个在csa指向的对象里。字段的另一种说法是实例变量：instance variable，因为每一个实例都有自己的变量集。总体来说，对象实例的变量组成了对象的内存镜像。你不仅可以因为看到两个sum变量来体会关于这个的演示，同样可以通过改变其中一个时，另一个不变来发现这点。

本例中另外一件需要注意的事情是，尽管acc是val，你仍可以改变acc指向的对象。你对acc（或csa）不能做的事情是由于它们是val，而不是var，你不可以把它们再次赋值为不同的对象。例如，下面的尝试将会失败：

// 编译不过，因为acc是val  



acc = new ChecksumAccumulator  

于是你可以总结出来，acc将永远指向初始化时指向的同一个ChecksumAccumulator对象，但是包含于对象中的字段可以随时改动。
想让对象具有鲁棒性的一个重要的方法就是保证对象的状态――实例变量的值――在对象整个生命周期中持续有效。第一步就是通过把字段变为私有的：private去阻止外界直接对它的访问，因为私有字段只能被定义在同一个类里的方法访问，所有能更新字段的代码将被锁定在类里。要声明字段是私有的，可以把访问修饰符private放在字段的前面，就像这样：

class ChecksumAccumulator {  



 private var sum = 0 



}  

有了这个ChecksumAccumulator的定义，任何从类外部访问sum的尝试都会失败：

val acc = new ChecksumAccumulator  



acc.sum = 5 //编译不过，因为sum是私有的  

注意

在Scala里把成员公开的方法是不显式地指定任何访问修饰符。换句话说，你在Java里要写上“public”的地方，在Scala里只要什么都不要写就成。Public是Scala的缺省访问级别。

现在sum是私有的，所以唯一能访问sum的代码是定义在类自己里面的。这样，除非我们定义什么方法，否则ChecksumAccumulator对任何人都没什么用处：

class ChecksumAccumulator {  



 private var sum = 0 



 def add(b: Byte): Unit =  {  


  sum += b  


 }  


 def checksum(): Int = {  



  return ~(sum & 0xFF) + 1 



 }  


}  

现在ChecksumAccumulator有两个方法了，add和checksum，两个都以基本的的函数定义方式展示，参见第38页的图2.1。
传递给方法的任何参数都可以在方法内部使用。Scala里方法参数的一个重要特征是它们都是val，不是var。参数是val的理由是val更容易讲清楚。你不需要多看代码以确定是否val被重新赋值，而var则不然。 如果你想在方法里面给参数重新赋值，结果是编译失败：

def add(b: Byte): Unit = {  



 b += 1 // 编译不过，因为b是val  



 sum += b  


}  

尽管在这个ChecksumAccumulator版本里的add和checksum方法正确地实现了预期的功能，你还是可以用更简洁的风格表达它们。首先，checksum方法最后的return语句是多余的可以去掉。如果没有发现任何显式的返回语句，Scala方法将返回方法中最后一个计算得到的值。

对于方法来说推荐的风格实际是避免显式的尤其是多个返回语句。代之以把每个方法当作是创建返回值的表达式。这种哲学将鼓励你制造很小的方法，把较大的方法分解为多个更小的方法。另一方面，设计选择取决于设计内容，Scala使得编写具有多个，显式的return的方法变得容易，如果那的确是你期望的。

因为checksum要做的只有计算值，不需要return。所以这个方法的另一种简写方式是，假如某个方法仅计算单个结果表达式，则可以去掉大括号。如果结果表达式很短，甚至可以把它放在def同一行里。这样改动之后，类ChecksumAccumulator看上去像这样：

class ChecksumAccumulator {  



 private var sum = 0 



 def add(b: Byte): Unit = sum += b  



 def checksum(): Int = ~(sum & 0xFF) + 1 



}  

像ChecksumAccumulator的add方法那样的结果类型为Unit的方法，执行的目的就是它的副作用。通常我们定义副作用为在方法外部某处改变状态或者执行I/O活动。比方说，在add这个例子里，副作用就是sum被重新赋值了。表达这个方法的另一种方式是去掉结果类型和等号，把方法体放在大括号里。这种形式下，方法看上去很像过程：procedure，一种仅为了副作用而执行的方法。代码4.1的add方法里演示了这种风格：

// 文件ChecksumAccumulator.scala  



class ChecksumAccumulator {  




 private var sum = 0 



 def add(b: Byte) { sum += b }  



 def checksum(): Int = ~(sum & 0xFF) + 1 



}  

代码 4.1 类ChecksumAccumulator的最终版
应该注意到令人困惑的地方是当你去掉方法体前面的等号时，它的结果类型将注定是Unit。不论方法体里面包含什么都不例外，因为Scala编译器可以把任何类型转换为Unit。例如，如果方法的最后结果是String，但方法的结果类型被声明为Unit，那么String将被转变为Unit并失去它的值。下面是这个例子：

scala> def f(): Unit = "this String gets lost" 


f: ()Unit  

例子里，String被转变为Unit因为Unit是函数f声明的结果类型。Scala编译器会把一个以过程风格定义的方法，就是说，带有大括号但没有等号的，在本质上当作是显式定义结果类型为Unit的方法。例如：

scala> def g() { "this String gets lost too" }  


g: ()Unit  

因此，如果你本想返回一个非Unit的值，却忘记了等号时，那么困惑就出现了。所以为了得到你想要的结果，你需要插入等号：

scala> def h() = { "this String gets returned!" }  


h: ()java.lang.String  


scala> h  



res0: java.lang.String = this String gets returned!