scala中的单例对象和伴生类

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(一)单例对象

用 object 关键字来创建一个单例对象。单例对象在整个应用程序中只有一个实例,适合用于存放工具方法、常量或共享状态。

你可以把它想象成一个 “全局唯一” 的容器,特别适合用来放工具方法(比如通用的字符串处理、数学计算方法)或者需要在多处共享的状态(比如全局配置信息)。

简单来说,不管你在哪里用它,它都只有一份,用这种特性来做通用功能的封装特别方便。

//object 对象

// 单例对象:直接使用object来定义。不能用new!
// 单例对象,只有一个,不能通过new来生成多个。它一般用来存放工具方法,常量...
object Tools {
  val PI = 3.14

  def doubleN(n: Int): Int = {
    n * 2
  }
}

object K08 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val rst = Tools.PI * Tools.doubleN(2) // 12.56
    println(s"rst = ${rst}")
  }
}

(二)伴生类和伴生对象

当同名的类和单例对象在同一个源码文件时,这个类称为单例对象的伴生类,对象称为类的伴生对象。

伴生类和伴生对象是 Scala 里的一对 “同名搭档”:当一个类(用class定义)和一个单例对象(用object定义)名字相同、且在同一个源代码文件里时,这个类就叫做该单例对象的伴生类,而这个单例对象就叫做该类的伴生对象

它们是彼此的 “专属搭档”,能互相访问对方的私有成员,常用于协作实现类的功能扩展(比如伴生对象可以帮伴生类封装工具方法、实现单例逻辑等)。

package level02

object L02 {
  /*
   * 伴生类 和 伴生对象
   * 1. 类和对象的名字是一样的
   * 2. 他们在同一个文件中
   *
   * 特点:可以访问对方的私有(private)属性
   * */

  class Student() {
    // private 修饰的属性,在类的外部(在当前的class之外)无法访问!
    private val name: String = "小花"

  }

  object Student {
    def sayHello(stu: Student): Unit = {
      // 在伴生对象中,可以访问类的私有属性!
      println(s"${stu.name}")
    }

  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val stu1 = new Student()
    // stu1.name 是错误的,无法访问
    Student.sayHello(stu1)
  }

}

(三)应用-单例模式

什么是单例模式?

就是通过技术手段,让某个类只能有一个对象实例。这样做的好处就节约资源,能更加精准地管理。

使用private来修饰构造器,这样在类的外部就无法访问了。在伴生对象中提供获取这个实例的入口方法。

private是私有的意思,这样就会让class不能被new。而通过getInstance可以确保返回的实例就只有一个。

package level02

object L03 {
  /*
   * 伴生类 和 伴生对象 实现 单例模式: 一个类只能产生一个对象!
   *
   * */

  // 1. 让构造器变成私有的: 在类的外面,就无法通过new来创建对象了
  class Student private () {
    // private 修饰的属性,在类的外面(在当前的class之外),无法访问!
    private val name: String = "小花"
  }
  // 2.在伴生对象中,可以访问伴生类的私有成员
  object Student {
    val instance = new Student() // 在伴生对象中,可以访问伴生类的私有成员
    def getInstance: Student = {
      instance
    }

  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // val stu1 = new Student()
    // val stu2 = new Student()
    // val stu3 = new Student()
    // val stu4 = new Student()
    val stu1 = Student.getInstance
    val stu2 = Student.getInstance

    println(stu1 == stu2) // true
  }
}