Блог Scala Функ. программирование Классы типов Алгоритмы Библиотеки Упражнения Ресурсы

Классы

Как и в других языках, класс в Scala — это шаблон для создания экземпляров объекта. Вот несколько примеров классов:

class Person(var name: String, var vocation: String)
class Book(var title: String, var author: String, var year: Int)
class Movie(var name: String, var director: String, var year: Int)

Эти примеры показывают, как в Scala объявляются классы.

В примере выше все параметры классов определены как поля var, что означает, что они изменяемы. Если необходимо, чтобы они были неизменяемыми, можно определить их как val или использовать case class.

Новый экземпляр класса создается следующим образом (без ключевого слова new, благодаря универсальным apply методам, см. ниже):

val p = Person("Robert Allen Zimmerman", "Harmonica Player")

Если есть экземпляр класса, такого как p, то можно получить доступ к его полям, которые в этом примере являются параметрами конструктора:

p.name
// res0: String = "Robert Allen Zimmerman"
p.vocation
// res1: String = "Harmonica Player"

Как уже упоминалось, все эти параметры были созданы как поля var, поэтому их можно изменять:

p.name = "Bob Dylan"
p.vocation = "Musician"

Поля и методы

Классы также могут иметь методы и дополнительные поля, не являющиеся частью конструкторов. Они определены в теле класса. Тело инициализируется как часть конструктора по умолчанию:

class Person(var firstName: String, var lastName: String):
  println("initialization begins")
  val fullName = s"$firstName $lastName"

  def printFullName: Unit =
    println(fullName)

  printFullName
  println("initialization ends")

Пример демонстрирует, как происходит инициализация класса:

val john = Person("John", "Doe")
// initialization begins
// John Doe
// initialization ends
// john: Person = ...
john.printFullName
// John Doe

Классы также могут расширять trait-ы и абстрактные классы, которые будут рассмотрены в специальных разделах ниже.

Параметры по умолчанию

Параметры конструктора класса также могут иметь значения по умолчанию:

class Socket(val timeout: Int = 5_000, val linger: Int = 5_000):
  override def toString = s"timeout: $timeout, linger: $linger"

Отличительной особенностью этой функции является то, что она позволяет пользователям кода создавать классы различными способами, как если бы у класса были альтернативные конструкторы:

Socket()
// res5: Socket = timeout: 5000, linger: 5000                
Socket(2_500)
// res6: Socket = timeout: 2500, linger: 5000           
Socket(10_000, 10_000)
// res7: Socket = timeout: 10000, linger: 10000  
Socket(timeout = 10_000)
// res8: Socket = timeout: 10000, linger: 5000
Socket(linger = 10_000)
// res9: Socket = timeout: 5000, linger: 10000

При создании нового экземпляра класса также можно использовать именованные параметры. Это приветствуется и особенно полезно, когда параметры имеют одинаковый тип:

Socket(10_000, 10_001)
// res10: Socket = timeout: 10000, linger: 10001
Socket(timeout = 10_000, linger = 10_001)
// res11: Socket = timeout: 10000, linger: 10001
Socket(linger = 10_000, timeout = 10_001)
// res12: Socket = timeout: 10001, linger: 10000

Вспомогательные конструкторы

В классе можно определить несколько конструкторов. Например, предположим, что нужно определить три конструктора класса Student:

Пример описания класса с тремя этими конструкторами:

import java.time.*
class Student(var name: String, var govtId: String): // [1] основной конструктор
  private var _applicationDate: Option[LocalDate] = None
  private var _studentId: Int = 0

  def this(name: String, govtId: String, applicationDate: LocalDate) =   // [2] конструктор с датой подачи заявления
    this(name, govtId)
    _applicationDate = Some(applicationDate)

  def this(name: String, govtId: String, studentId: Int) =   // [3] конструктор со студенческим id
    this(name, govtId)
    _studentId = studentId

Эти конструкторы могут быть вызваны следующим образом:

Student("Mary", "123")
Student("Mary", "123", LocalDate.now)
Student("Mary", "123", 456)

Для возможности создания классов несколькими способами можно использовать как параметры по умолчанию, так и несколько конструкторов, как в примере выше.

Универсальные apply методы

Scala 3 обобщает схему генерации apply методов на все конкретные классы. Т.е., как упоминалось выше, можно создавать экземпляры класса без ключевого слова new. Пример:

class StringBuilder(s: String):
  def this() = this("")

StringBuilder("abc")  // устаревший вариант: new StringBuilder("abc")
StringBuilder()       // устаревший вариант: new StringBuilder()

Это работает, поскольку вместе с классом создается сопутствующий объект с двумя apply методами. Объект выглядит так:

object StringBuilder:
  inline def apply(s: String): StringBuilder = new StringBuilder(s)
  inline def apply(): StringBuilder = new StringBuilder()

Синтетический объект StringBuilder и его apply методы называются прокси-конструкторами. Прокси-конструкторы генерируются даже для классов Java и классов из Scala 2. Точные правила следующие:

Прокси-конструкторы сопутствующего объекта не могут использоваться в качестве значений сами по себе. Они должны быть выбраны с помощью apply (или применены к аргументам, и в этом случае apply неявно вставляется).

Прокси-конструкторы также не могут затенять обычные определения. То есть, если идентификатор разрешается в прокси конструктор, и тот же идентификатор также определен или импортирован в какой-либо другой области, сообщается о неоднозначности.

Ссылки: