在 Java 這些共通的部份，也可能以 class singleton 的方式來表達。class singleton 的意思是該 class 只會有一個 instance，大家共通的 behavior 會以呼叫這個 single instance 的 method 來達成。
製作 singleton 程式時，通常在程式中需要宣告一個 static data field，來保存該 class 這個唯一的 instance。使用 static data field 來放置 singleton object，已幾乎成為共識。
通常我們不會在程式啟動時，就將 「singleton object」 create 出來，會延遲到程式需要該 instance 時才 create 該 instance。這導致另一個麻煩，不可重複 create instance，否則，singleton 的唯一性會被破壞，可能造成其他問題。
我們常用 singleton 來替代「共通需求」，在 Scala，更將這個概念發揮到極致。
在 Scala 每個東西都是一個 object，沒有所謂大家共通的概念，所以共通行為是不可行的。Scala 已將 static 移除，以 singleton 取而代之。S
由於 singleton 的需求眾多，為避免 programmer 沒掌握住 singleton 的 creation，因此 Scala 直接代勞。我們只需宣告 singleton object，Scala 負責幫我們處理該 object 的 creation。
在 Scala 中使用 object 這個 keyword 來宣告 singleton object，讓我們看例子
object S {
def print(name: String) = println(name)
}
上例宣告一個 object S，請把這樣的宣告看成「在我們的系統中，有一個 object，名叫 S」。這個 object 與「使用變數宣告，然後 create instance 的 object」二者一樣。讓我們用例子說明
object S { def print(name: String) = println(name)}
var x = "ABC"
上例，我們可以看成「程式有一個 object S，也有一個 object x」，S 與 x 沒有位階上的差異。程式可以直接呼叫 x 做工作，也可呼叫 S 做工作。object S {
def print(name: String) = println(name)
}
class UseS {
def m1(name: String) = S.print(name) // 使用 S 這個 object
}
上例的 UseS 的 m1 method 呼叫 S 這個 object 做事。技術性來講，object keyword 所做的事是定義一個 class ，並且產生與該 class 同名的一個 instance。所以 object keyword 所定義的東西與使用 class keyword 所定義出來的東西一模一樣，我們不需因為 object 這個 keyword 而有不必要的害怕或想像。
在 Java ，一個 class 可能包含 static 與 non-static 的部份。
若你將該 Java class 改寫成 Scala，原來 static 的部份，我們應該把它放入 object 的宣告，non-static 的部份我們應該把它放入 class 的宣告中。
原來的 Java class
class C {
static void m_static(){System.out.println("static_m");}
void m_instance(){System.out.println("instance_m");}
}
改寫成的 Scala classobject C {
def m_static = println("static_m")
}
class C {
def m_instance() = println("instance_m")
}
同名的 class 與 object 關係非常密切， Scala 把他們互稱為 companion（陪伴）。所以 class C 是 object C 的 companion class，object C 是 class C 的 companion object。
object keyword 所做的事，比只產生該 class 的 instance 還多
我們舉以下的例子說明
object S {
def print(name: String) = println(name)
}
1. object keyword 主要會產生一個 companion object 的 classfile，companion object 的名稱，是原名稱後面加上$。比如上例，object S 的宣告會產生 S$ 的 classfile2. 若程式沒宣告同名的 class（即沒有 companion class），object keyword 自動會產生 companion class 的 classfile。
companion class 具有 companion object 中的所有 method，但會變成 static method，這些 method 會 forward 給 companion object 對應的 method。
如上例，object S 會產生 S 的 classfile，且 S classfile 中有 static print 這個 method。這個 method 會 forward 給 S$ 的 print。
產生 companion class 對應的 static method，主要原因是讓 Java 程式可以使用 companion class 的 static method 呼叫到 Scala 中 singleton object 的 method，這樣一來 singleton object 扮演 static 角色的感覺就更加強烈。
範例：只有 object，沒有 companion class時
範例：有 object，也有 companion class時
class S2 產生 S2.class。
object S2 產生 S2$.class，且將一些 method 放入 S2.class。
我們仔細觀看 S2.class，S2有 m1 method，這是 S2 本身定義的。S2也有 sayHello，這是 object S2定義的 method。
在本例中 S2.class 的 m1 method，呼叫 object S2 的 syaHello method，我們來看如何呼叫
在 m1 method 中，可以很清楚看到呼叫 S2$.sayHello，印證 object S2 被編譯成 S2$。
對於 singleton 我們還有一點需要特別加以說明，在 OO 裡面，static method 是不能被 override 的，這個你應該要認識，因為 override 是 instance 才會有的動作，在 static level 做 override 是沒有意義的。有些語言，甚至將 static method 編譯為 final，表示不能再被 override。
Java 的 static method 也是同樣的情況，不能被 override 的。
若你在 subclass 宣告一個與 parent class 相同名稱的 static method，Java 允許你這樣做，可是其實是危險的。因為 Java compiler 其實認定你在 subclass 重新宣告了一個新的 method，只是名稱與 parent class 的相同，所以效果並不是 override。下例中，我們使用 @Override 來驗證這個推論。
範例：
class J {
static void m1() {
System.out.println("J.m1");
}
static void m2() {
System.out.println("J.m2");
}
}
class J11 extends J1 {
static void m1() { // 注意本 method 並非 override J.m1，真正的效果與定義一個新的 method 完全相同
System.out.println("J11.m1");
}
@Override //我們使用 @Override 來宣告要 override J.m2，這裡會產生 compile error。
static void m2() {
System.out.println("J11.m2");
}
}
Singleton object 主要是處理原來 Java 所需要的 static 的部份，以剛剛的論述我們知道 static 的部份不應該加以 override，或者說 static 的部份做繼承是沒有意義的動作。基於這個理由，Scala 的 singleton object，也是不能繼承的，這件事你應該樣記住。object S class S1 extends S//class 繼承 object，錯誤!!
object S object S1 extends S//object 繼承 object，錯誤!!注意：但 object 可以繼承 class。這是因為 object 取的是 parent class 的 instance 部份，當然允許繼承
class S object S1 extends S//object 繼承 class，這是很正確的作法！！
沒有留言:
張貼留言