Scala伴生類和伴生對象

單例對象與類同名時，這個單例對象被稱爲這個類的伴生對象，而這個類被稱爲這個單例對象的伴生類。伴生類和伴生對象要在同一個源文件中定義，伴生對象和伴生類能夠互相訪問其私有成員。不與伴生類同名的單例對象稱爲孤立對象。

看看例子：

import scala.collection.mutable.Map

class ChecksumAccumulator {
  private var sum = 0
  def add(b: Byte) {
    sum += b
  }
  def checksum(): Int = ~(sum & 0xFF) + 1
}

object ChecksumAccumulator {
  private val cache = Map[String, Int]()
  def calculate(s: String): Int =
    if (cache.contains(s))
    cache(s)
  else {
      val acc = new ChecksumAccumulator
      for (c <- s)
        acc.add(c.toByte)
      val cs = acc.checksum()
      cache += (s -> cs)
      println("s:"+s+" cs:"+cs)
      cs
    }

  def main(args: Array[String]) {
    println("Java 1:"+calculate("Java"))
    println("Java 2:"+calculate("Java"))
    println("Scala :"+calculate("Scala"))
  }
}

　　

ChecksumAccumulator單例對象有一個方法，calculate，用來計算所帶的String參數中字符的校驗和。它還有一個私有字段，cache，一個緩存以前計算過的校驗和的可變映射。2方法的第一行，「if (cache.contains(s))」，檢查緩存，看看是否傳遞進來的字串已經做爲鍵存在於映射當中。若是是，就僅僅返回映射的值，「cache(s)」。不然，執行else子句，計算校驗和。else子句的第一行定義了一個叫acc的val並用新建的ChecksumAccumulator實例初始化它。下一行是個for表達式，對傳入字串的每一個字符循環一次，並在其上調用toByte把字符轉換成Byte，而後傳遞給acc所指的ChecksumAccumulator實例的add方法。完成了for表達式後，下一行的方法在acc上調用checksum，得到傳入字串的校驗和，並存入叫作cs的val。下一行，「cache += (s -> cs)」，傳入的字串鍵映射到整數的校驗和值，並把這個鍵-值對加入cache映射。方法的最後一個表達式，「cs」，保證了校驗和爲此方法的結果。

這裏打印的結果是：

s:Java cs:-130
Java 1:-130
Java 2:-130
s:Scala cs:-228
Scala :-228

　　

問題來了，ChecksumAccumulator單例對象是不能new的，可是在代碼中出現了val acc = new ChecksumAccumulator，這不是矛盾嗎？其實否則，這裏new的實際上是ChecksumAccumulator單例對象的伴生類，即ChecksumAccumulator類，而伴生類和伴生對象能夠互相訪問對方的私有成員，因此acc能夠訪問ChecksumAccumulator單例對象的cache變量。同理，那麼第一次測試「Java」字符串的時候，acc實例執行了checksum()方法，接下來並把這個數據存到cache這個val中。在第二次測試「Java」字符串的時候，程序是直接從cache變量中獲取到了數據，並返回。

這裏也能夠看出類和單例對象的一個差異是，單例對象是在第一次訪問的時候初始化，不能夠new，不能帶參數，而類能夠new，能夠帶參數。每一個單例對象都被做爲由一個靜態變量指向的虛構類：synthetic class的一個實例來實現，所以它們與Java靜態類有着相同的初始化語法。

參考：《Scala編程》