介绍
内容
前面我们介绍了 Scala 的类的继承，本节我们将介绍 Scala 语言自身定义的类的层次关系和底层类型。
知识点
- Scala 的类层次关系
- 底层类型
环境
- Scala
- Xfce 终端
适合人群
本课程难度为一般，属于初级级别课程，适合零基础或具有 Java 编程基础的用户。
开发准备
为了使用交互式 Scala 解释器，你可以在打开的终端中输入命令：
su -l hadoop #密码为 hadoop
scala
当出现 scala> 开始的命令行提示符时，就说明你已经成功进入解释器了。如下图所示。
实验步骤
Scala 的类层次关系
在 Scala 中，所有的类都有一个公共的基类称为 Any，此外还定义了所有类的子类 Nothing，下面的图给出的 Scala 定义的类层次关系的一个概要：
由于所有的类都继承自 Any，因此 Scala 中的对象都可以使用 ==、!= 或 equals 来比较，使用 ## 或 hashCode 给出 hash 值，使用 toString 转为字符串。Any 的 == 和 != 定位为 final，因此不可以被子类重载。== 实际上和 equals 等价，!= 和 equals 的否定形式等价，因此重载 equals 可以修改 == 和 != 的定义。
基类 Any 有两个子类：AnyVal 和 AnyRef。AnyVal 是 Scala 里每个内建值类型的父类。有九个这样的值类型：Byte，Short，Char，Int，Long，Float，Double，Boolean 和 Unit。其中的前八个对应到 Java 的基本数值类型，它们的值在运行时表示成 Java 的类型。
Scala 里，这些类的实例都写成字面量。例如，42 是 Int 的实例，“x” 是 Char 的实例，false 是 Boolean 的实例。值类型都被定义为既是抽象的又是 final 的，你不能使用 new 创造这些类的实例。
scala> new Int
<console>:8: error: class Int is abstract; cannot be instantiated
new Int
^
scala>
另一个值类是 Unit，大致对应于 Java 的 void 类型；它被用作不返回任何结果的方法。Unit 只有一个实例值，被写作 ()。
值类支持作为方法的通用的数学和布尔操作符。例如，Int 有名为 + 和 * 的方法，Boolean 有名为 || 和 && 的方法。值类也从类 Any 继承所有的方法。你可以在解释器里测试如下代码：
scala> 42 toString
warning: there was one feature warning; re-run with -feature for details
res3: String = 42
scala> 42.hashCode
res6: Int = 42
可以看到，Scala 的值类型之间的关系是扁平的。所有的值类都是 scala.AnyVal 的子类型，但是它们不是互相的子类。代之以它们不同的值类类型之间可以隐式地互相转换。例如，需要的时候，类 scala.Int 的实例可以自动放宽（通过隐式转换）到类 scala.Long 的实例。隐式转换还用来为值类型添加更多的功能。例如，类型 Int 支持以下所有的操作：
scala> 42 max 43
res0: Int = 43
scala> 42 min 43
res1: Int = 42
scala> 1 until 5
res2: scala.collection.immutable.Range = Range(1, 2, 3, 4)
scala> 1 to 5
res3: scala.collection.immutable.Range.Inclusive = Range(1, 2, 3, 4, 5)
scala> 3.abs
res4: Int = 3
scala> (-3).abs
res5: Int = 3
这里解释其工作原理：方法 min、max、until、to 和 abs 都定义在类 scala.runtime.RichInt 里，并且有一个从类 Int 到 RichInt 的隐式转换。当你在 Int 上调用没有定义在 Int 上但定义在 RichInt 上的方法时，这个转换就被应用了。
类 Any 的另一个子类是类 AnyRef。这个是 Scala 里所有引用类的基类。正如前面提到的，在 Java 平台上 AnyRef 实际就是类 java.lang.Object 的别名。因此 Java 里写的类和 Scala 里写的都继承自 AnyRef。
如此说来，你可以认为 java.lang.Object 是 Java 平台上实现 AnyRef 的方式。因此，尽管你可以在 Java 平台上的 Scala 程序里交换使用 Object 和 AnyRef，推荐的风格是在任何地方都只使用 AnyRef。
Scala 类与 Java 类不同在于它们还继承自一个名为 ScalaObject 的特别的 Marker Trait。Trait 我们在后面再进一步解释。
所有类的公共子类——底层类型
在本实验的上一小节中（Scala 的类层次关系），图的最下方我们可以看到有两个类，scala.Null 和 scala.Nothing。这两个类的作用是：Scala 支持统一方式用来处理面向对象的一些边角情况。因为它们在类层次图的下方，也称为底层类型。
类 Null 代表 null 引用，它是所有引用类（每个由 AnyRef 派生的类）的子类。Null 和值类型不兼容，也就是说，你不能把 null 赋值给一个整数类型变量：
scala> val i:Int = null
<console>:7: error: an expression of type Null is ineligible for implicit conversion
val i:Int = null
Nothing 类型为图中类层次关系的最下方，它是所有其他类的子类。然而，这个类型没有任何实例（也就是没有任何值对应 Nothing 类型）。前面提到，Nothing 类型的一个用法是示意应用程序非正常终止，比如 Predef 有一个 error 方法：
def error(message:String) :Nothing =
throw new RuntimeException(message)
error 的返回类型就是 Nothing，告诉调用者该方法没有正常退出（抛出异常）。正因为 Nothing 是所有其它类型的子类，你可以灵活使用如 error 这样的函数。比如：
def divide(x:Int,y:Int):Int ={
if(y != 0) x/y
else error("Cannot divide by Zero")
}
if 的 “then” 分支的类型为 Int(x/y)，而 else 分支的类型为 error 返回值，其类型为 Nothing。因为 Nothing 为所有类型的子类，它也是 Int 的子类，因此 divide 的类型为 Int。
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最后编辑时间为: Jun 24,2022