Scala中類如何使用

# Scala中類如何使用

## 一、類的定義基礎

在Scala中，類是面向對象編程的核心構建塊。定義一個類的基本語法如下：

```scala
class ClassName {
  // 類成員（字段、方法等）
}

1.1 簡單類示例

class Person {
  var name: String = ""  // 可變字段
  val age: Int = 0       // 不可變字段
  
  def greet(): Unit = {
    println(s"Hello, my name is $name")
  }
}

二、構造函數

2.1 主構造函數

Scala的主構造函數與類定義交織在一起：

class Person(var name: String, val age: Int) {
  def greet(): Unit = println(s"Hi, I'm $name, $age years old")
}

• var 參數生成可變字段
• val 參數生成不可變字段
• 無修飾符的參數是構造函數局部變量

2.2 輔助構造函數

使用this關鍵字定義：

class Person(var name: String, val age: Int) {
  def this(name: String) = this(name, 0)  // 必須調用主構造器
  def this() = this("Anonymous")
}

三、類成員

3.1 字段

class Account {
  private var _balance = 0.0  // 私有字段
  
  // Getter
  def balance = _balance
  
  // Setter
  def balance_=(value: Double): Unit = {
    require(value >= 0)
    _balance = value
  }
}

3.2 方法

class Calculator {
  def add(a: Int, b: Int): Int = a + b
  
  // 方法重載
  def add(a: Int, b: Int, c: Int): Int = a + b + c
}

四、繼承與多態

4.1 繼承基礎

class Animal(val name: String) {
  def makeSound(): Unit = println("Some generic sound")
}

class Dog(name: String) extends Animal(name) {
  override def makeSound(): Unit = println("Woof!")
}

4.2 抽象類

abstract class Shape {
  def area: Double
  def perimeter: Double
}

class Circle(radius: Double) extends Shape {
  override def area: Double = math.Pi * radius * radius
  override def perimeter: Double = 2 * math.Pi * radius
}

五、伴生對象

Scala中的類可以有一個同名的伴生對象：

class Student(val id: Int, var name: String)

object Student {
  def apply(name: String): Student = new Student(0, name)
  
  def unapply(s: Student): Option[(Int, String)] = Some((s.id, s.name))
}

// 使用
val s = Student("Alice")  // 調用apply方法

六、案例類（Case Class）

特殊的類，自動提供功能：

case class Point(x: Int, y: Int) {
  def +(p: Point): Point = Point(x + p.x, y + p.y)
}

// 自動獲得：
// 1. 不可變字段
// 2. toString實現
// 3. equals/hashCode
// 4. copy方法
// 5. 伴生對象與apply

val p1 = Point(1, 2)
val p2 = p1.copy(x = 3)

七、高級特性

7.1 類型參數（泛型類）

class Box[T](var content: T) {
  def replace(newContent: T): T = {
    val old = content
    content = newContent
    old
  }
}

val intBox = new Box[Int](42)

7.2 特質混入

trait Logging {
  def log(msg: String): Unit = println(s"LOG: $msg")
}

class Service extends Logging {
  def execute(): Unit = {
    log("Service started")
    // ...
  }
}

八、最佳實踐

1. 優先使用不可變字段（val）
2. 考慮使用案例類代替普通類（當適用時）
3. 將邏輯操作定義為方法而非過程
4. 使用伴生對象作為工廠方法
5. 合理使用訪問修飾符（private/protected）

通過合理使用Scala的類特性，可以構建出既安全又富有表達力的面向對象設計。 “`