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.erainm.demo01, com.erainm.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.erainm.scala
class Person*/
//格式二: 文件顶部标记法, 分解版.
/*package com.erainm
package scala
class Person*/
//格式三: 串联式包语句
package com {     //嵌套不建议超过3层.package erainm {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 com.erainm.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.erainm包, 并在其中定义Person类, Teacher类, 及子包scala.
2. 在com.erainm.scala包中定义Person类, Student类.
3. 在测试类中测试.

// 案例: 演示包的作用域
package com.erainm{  //父包class Person{}    //这是com.erainm包中的Person类class Teacher{}   //这是com.erainm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.erainm.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.erainm.scala.Student()//因为当前包就是com.erainm, 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.erainm.scala包中的Person类class Student{} //这是com.erainm.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.erainm.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.erainm, 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.erainm{ //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.erainm, 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.erainm.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.erainm{ //父包class Employee { //父包com.erainm中的Employee类//解释: private表示只能在本类中使用, [erainm]表示只要是在erainm包下的类中, 都可以访问.private[erainm] 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.erainm.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。

2.1 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.

2.2 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)
}
}

2.3 样例类中的默认方法

2.3.1 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

2.3.2 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§ 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

2.3.3 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

4.1 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.

4.2 目的

考察 样例类 的相关内容.

4.3 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())
}
}