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探索Scala(3)-- 单例对象

研究一下Scala语言的单例对象(Singleton Objects),为下一篇文章做准备。

static不是关键字

上一篇文章提到过,interface并不是Scala语言关键字,可以自由使用。同样,static在Scala里也没有特殊的含义,也是可以自由使用的,如下面代码所示:

单例对象

Java并不是完美的面向对象语言,包括很多缺陷,比如允许static字段和方法,primitive类型,等等。Scala语言在这些方面都有所改进,所以号称是比Java更OO的语言。既然去掉了static关键字,那么如何像Java语言那样,表达类字段类方法呢?Scala给出的解决方案是:单例对象。Java有一个Math类(java.lang.Math),里头全是static字段和方法,部分代码如下所示:

public final class Math {

    private Math() {} // Don't let anyone instantiate this class.

    public static final double PI = 3.14159265358979323846;

    public static int abs(int a) {
        return (a < 0) ? -a : a;
    }

}
下面我们用Scala语言重写上面的Math类:

单例对象实现方式

下面看看Scala是如何实现单例对象的。观察编译结果可以看到,MyMath被编译出两个class:MyMath.classMyMath$.class。我自己分析了一下这两个class,下面是MyMath.class的反编译结果:

public final class MyMath {
    
    public static double PI() {
        return MyMath$.MODULE$.PI();
    }

    public static int abs(int a) {
        return MyMath$.MODULE$.abs(a);
    }

}
可以得出如下结论:

  1. val字段实际上也被编译成了方法
  2. 两个方法都是static,而且只是调用MyMath$.MODULE$的相应方法

再来看MyMath$.class的反编译结果:

public final class MyMath$ {
    
    public static final MyMath$ MODULE$;
    private final double PI;

    static {
        new MyMath$();
    }

    private MyMath$() {
        MyMath$.MODULE$ = this;
        this.PI = 3.14;
    }

    public double PI() {
        return this.PI;
    }

    public int abs(int a) {
        return return (a < 0) ? -a : a;
    }

}
就是普通的单例模式,这肯定也就是单例对象这一名称的由来。

使用单例对象

下面这段代码演示了如何使用单例对象:

看起来和使用Java静态字段或方法没啥区别,下面是反编译之后的main方法代码:

Predef$.MODULE$.println("PI is " + MyMath$.MODULE$.PI())final int x = -18final int y = MyMath$.MODULE$.abs(x)

伴随类和伴随对象

上面的例子中,我们定义了名为MyMath的单例对象,实际上,这并不妨碍我们定义同名的。如下所示:

这种情况下,单例对象叫做同名类的Companion Object,类叫做单例对象的Companion Class。如果仅定了单例对象,但没有定义同名的类,那么这种情况下单例对象被叫做Standalone Object

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