Das Dokument behandelt die objektorientierte Programmierung (OOP) in Scala und gibt eine Übersicht über grundlegende Konzepte wie Klassen, Objekte, Vererbung und Methoden. Es erklärt die Syntax zur Definition von Klassen und Objekten, die Verwendung von Konstruktoren sowie die Bedeutung von Getter- und Setter-Methoden. Zudem wird erläutert, wie Vererbung und abstrakte Klassen in Scala funktionieren, sowie spezielle Konzepte wie Companion Objects.

1. OOP in Scala
Seminar Softwareentwicklung mit Scala
Wintersemester 2010/11
Martin Pfeiffer
Friedrich Schiller Universit¨at Jena
Prof. Dr. Wolfram Amme
Christoph Henniger
Christian Schachtzabel
22. November 2010
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 1 / 30

2. ¨Ubersicht
1 Klassen & Objekte
2 Klassenmember
3 Vererbung
4 Weitere Konzepte
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3. Klassen & Objekte
Klassen
Klassendefinition
Definition mit Schl¨usselwort class
Klassenname und Dateiname m¨ussen nicht ¨ubereinstimmen
Mehrere
”
public“ Klassen pro Datei zul¨assig
M¨ussen nicht im Ordner ihres Paketes definiert werden
Verwendung
Mit new werden neue Instanzen erzeugt
Kein delete, vernichten ¨ubernimmt GC
Referenzsemantik wie in Java
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4. Klassen & Objekte
Klassen
Klassendefinition
Definition mit Schl¨usselwort class
Klassenname und Dateiname m¨ussen nicht ¨ubereinstimmen
Mehrere
”
public“ Klassen pro Datei zul¨assig
M¨ussen nicht im Ordner ihres Paketes definiert werden
Verwendung
Mit new werden neue Instanzen erzeugt
Kein delete, vernichten ¨ubernimmt GC
Referenzsemantik wie in Java
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 3 / 30

5. Klassen & Objekte
Klassen
class Person
{
var name : String = "";
}
object ClassesExample {
def main(args: Array[String]) : Unit = {
val peter = new Person()
peter.name = "Peter"
val horst = new Person()
horst.name = "Horst"
println("Persons name is: "+peter.name)
println("Persons name is: "+horst.name)
}
}
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6. Klassen & Objekte
Objekte
Objektdefinition
Objekte haben nur eine
”
Instanz“
Implementierung des Singleton Design Pattern
Definition mit Schl¨usselwort object
Verwendung
Referenzen kann Name des object zugewiesen werden
Verh¨alt sich wie Instanz einer Klasse
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7. Klassen & Objekte
Objekte
Objektdefinition
Objekte haben nur eine
”
Instanz“
Implementierung des Singleton Design Pattern
Definition mit Schl¨usselwort object
Verwendung
Referenzen kann Name des object zugewiesen werden
Verh¨alt sich wie Instanz einer Klasse
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8. Klassen & Objekte
Objekte - Beispiel
object Person{
var name : String = "";
}
// Die Referenzen peter und horst verweisen auf das selbe object
object ObjectExample {
def main(args: Array[String]) : Unit = {
val peter = Person
peter.name = "Peter"
val horst = Person
horst.name = "Horst"
println("Person name is: "+peter.name)
println("Person name is: "+horst.name)
}
}
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9. Klassenmember
Klassenmember
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10. Klassenmember
Membervariablen
Memberdefinition
var - Sind Variablen
val - Value - Sind Werte
Achtung - Alles in Scala ist per Default
”
public“
Type eines initialisierten Member optional
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11. Klassenmember
Membervariablen - Beispiel
class Person{
val name : String = "Default name"
//Type ergibt sich aus Wertzuweisung
var alter = 42
}
object MemberExample {
def main(args: Array[String]) : Unit = {
val peter = new Person()
//peter.name = "peter" -> Error - value nicht aenderbar
peter.alter = 43
}
}
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12. Klassenmember
Methoden
def methodenName (param1 : ParamType) : ReturnType =
{
//Methodenkoerper
}
Eigenschaften
Werden durch das Schl¨usselwort def definiert
Name der Methode erlaubt Sonderzeichen!
Parameterliste optional
R¨uckgabetype optional wenn eideutig
Notwendig bei return und Rekursion
Bei einzeiligen Methodenk¨orper {} optional
Wert der letzten Anweisung wird automatisch zur¨uckgegeben
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13. Klassenmember
Methoden
def methodenName (param1 : ParamType) : ReturnType =
{
//Methodenkoerper
}
Eigenschaften
Werden durch das Schl¨usselwort def definiert
Name der Methode erlaubt Sonderzeichen!
Parameterliste optional
R¨uckgabetype optional wenn eideutig
Notwendig bei return und Rekursion
Bei einzeiligen Methodenk¨orper {} optional
Wert der letzten Anweisung wird automatisch zur¨uckgegeben
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14. Klassenmember
Methoden - Beispiel
class SInt(i : Int){
val value : Int = i
def printValue() : Unit = { println(value) }
def +(other : SInt) : SInt = new SInt(value+other.value)
def ! = {
var k = 1
for(i <- 1 to value)
k *= i
new SInt(k)
}}
object MethodeExample{
def main(args: Array[String]): Unit= {
val i1 = new SInt(5)
val i2 = new SInt(2)
(i2 + i1).printValue
(i1!).printValue
}}
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15. Klassenmember
Hauptkonstruktoren
class Example(param1 : Paramtype)
{
val member : Paramtype = param1
}
Eigenschaften
Jede Klasse hat genau 1 Hauptkonstruktor
(Leere) Parameterliste direkt nach Klassennamen
K¨orper der Klasse ist Kontruktork¨orper
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16. Klassenmember
Hauptkonstruktoren
class Example(param1 : Paramtype)
{
val member : Paramtype = param1
}
Eigenschaften
Jede Klasse hat genau 1 Hauptkonstruktor
(Leere) Parameterliste direkt nach Klassennamen
K¨orper der Klasse ist Kontruktork¨orper
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17. Klassenmember
Hauptkonstruktoren - Beispiel
class Person(n : String, i : Int)
{
private val name = n
private var alter = i
}
object ConstructorExample {
def main(args: Array[String]) = {
val peter = new Person("peter", 42)
val horst = new Person("horst", 37)
}
}
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18. Klassenmember
Hauptkonstruktoren - Besonderheiten
Codereduzierung
Parameter optional mit var bzw. val
F¨ur var Parameter wird private var + Getter + Setter angelegt
F¨ur val Parameter wird private val + Getter angelegt
class Person(val name : String, var alter : Int)
object GetterSetterExample{
def main(args: Array[String]) = {
val peter = new Person("peter", 42)
println(peter.name)
//peter.name = "horst" -> Error
peter.alter = 43
}
}
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19. Klassenmember
Hauptkonstruktoren - Besonderheiten
Codereduzierung
Parameter optional mit var bzw. val
F¨ur var Parameter wird private var + Getter + Setter angelegt
F¨ur val Parameter wird private val + Getter angelegt
class Person(val name : String, var alter : Int)
object GetterSetterExample{
def main(args: Array[String]) = {
val peter = new Person("peter", 42)
println(peter.name)
//peter.name = "horst" -> Error
peter.alter = 43
}
}
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20. Klassenmember
Hilfskonstuktoren
Eigenschaften
Hilfskonstruktoren sind Methoden mit dem Namen this
() auch bei parameterlosen Konstruktor notwendig
M¨ussen sich in ihrer Signatur unterscheiden
M¨ussen als erste Anweisung einer anderen Konstuktor aufrufen
Dieser muss oberhalb des aktuellen definiert sein
Kein R¨uckgabewert - auch nicht Unit
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21. Klassenmember
Hilfskonstruktoren - Beispiel
class Person(n : String, i : Int)
{
private val name = n
private var alter = i
def this(n : String) = this(n, 42)
def this() = this("unknown")
}
object ConstructorExample {
def main(args: Array[String]) = {
val peter = new Person("peter")
val horst = new Person("horst", 37)
val unknown = new Person
}
}
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22. Klassenmember
Getter & Setter in Scala
//Analog zu class Person(var name : String)
class Person(n : String)
{
private var _name : String = n
def name = _name
def name_= (n : String) = _name = n
}
Uniform Access Principle
Memberzugriff von Methodenaufruf nicht zu unterscheiden
Implementierung der Klasse kann ge¨andert werden
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23. Klassenmember
Getter & Setter in Scala
//Analog zu class Person(var name : String)
class Person(n : String)
{
private var _name : String = n
def name = _name
def name_= (n : String) = _name = n
}
Uniform Access Principle
Memberzugriff von Methodenaufruf nicht zu unterscheiden
Implementierung der Klasse kann ge¨andert werden
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24. Klassenmember
POJO’s in Scala
Problem mit Java Kompatibilit¨at
Java Beans erfodern getX(), setX() & isX() Methoden
Zahlreiche Frameworks setzen auf diesen Eigenschaften auf
Annotation @scala.reflect.BeanProperty bringt Bean Eigenschaften
class Person(@scala.reflect.BeanProperty val name : String,
@scala.reflect.BeanProperty var alter : Int)
object POJOExample {
def main(args: Array[String]) = {
val peter = new Person("peter", 42)
println(peter.getName())
}
}
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25. Klassenmember
POJO’s in Scala
Problem mit Java Kompatibilit¨at
Java Beans erfodern getX(), setX() & isX() Methoden
Zahlreiche Frameworks setzen auf diesen Eigenschaften auf
Annotation @scala.reflect.BeanProperty bringt Bean Eigenschaften
class Person(@scala.reflect.BeanProperty val name : String,
@scala.reflect.BeanProperty var alter : Int)
object POJOExample {
def main(args: Array[String]) = {
val peter = new Person("peter", 42)
println(peter.getName())
}
}
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 18 / 30

26. Vererbung
Vererbung
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27. Vererbung
Vererbung
Eigenschaften
Scala kennt wie Java keine Mehrfachvererbung!
Definition
Vererbung durch Schl¨usselwort extends bei Klassendefinition
Es muss dabei ein Konstruktor der super Klasse aufgerufen werden
Kein Superkonstruktoraufruf f¨ur Hilfskonstruktoren m¨oglich
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28. Vererbung
Vererbung
Eigenschaften
Scala kennt wie Java keine Mehrfachvererbung!
Definition
Vererbung durch Schl¨usselwort extends bei Klassendefinition
Es muss dabei ein Konstruktor der super Klasse aufgerufen werden
Kein Superkonstruktoraufruf f¨ur Hilfskonstruktoren m¨oglich
class Person (var name : String, val alter : Int){
def this(name : String) = this(name, 42)
}
class Dozent(name : String, var fach : String)
extends Person(name)
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29. Vererbung
Vererbung
Eigenschaften
Scala kennt wie Java keine Mehrfachvererbung!
Definition
Vererbung durch Schl¨usselwort extends bei Klassendefinition
Es muss dabei ein Konstruktor der super Klasse aufgerufen werden
Kein Superkonstruktoraufruf f¨ur Hilfskonstruktoren m¨oglich
class Person (var name : String, val alter : Int){
def this(name : String) = this(name, 42)
}
class Dozent(name : String, var fach : String)
extends Person(name)
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30. Vererbung
Abstrakte Klassen
Definition
Abstrakte Klassen durch das Schl¨usselwort abstract
Notwendig wenn Klasse abst. Methoden oder Variablen enth¨alt
Instanzen k¨onnen nur von nicht abstrakten Klassen erzeugt werden
Abstrakte Variablen & Methoden
Abstrakte Methoden sind Methoden ohne K¨orper
z. B.: def print() : Unit
Abstrakte Variablen sind var & val ohne Zuweisung
z. B.: val con : Connection
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31. Vererbung
Abstrakte Klassen
Definition
Abstrakte Klassen durch das Schl¨usselwort abstract
Notwendig wenn Klasse abst. Methoden oder Variablen enth¨alt
Instanzen k¨onnen nur von nicht abstrakten Klassen erzeugt werden
Abstrakte Variablen & Methoden
Abstrakte Methoden sind Methoden ohne K¨orper
z. B.: def print() : Unit
Abstrakte Variablen sind var & val ohne Zuweisung
z. B.: val con : Connection
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 21 / 30

32. Vererbung
Abstrakte Klassen - Beispiel
abstract class Connection
class USBConnection extends Connection{
def print(s : String) : Unit = {/*..*/}
}
abstract class Printer{
val con : Connection
def print(s : String) : Unit
}
class USBPrinter extends Printer{
val con = new USBConnection
def print(s : String) : Unit = con.print(s)
}
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 22 / 30

33. Vererbung
¨Uberschreiben von Membern
Definition
Scala erlaubt das ¨Uberschreiben von nicht abstrakten Membern
Dazu dient das Schl¨usselwort override
So deklarierte Methoden & Variablen m¨ussen etwas ¨uberschreiben
Test durch Compiler - Java hat nur @overrride Annotation
class Person(val name : String, var alter : Int){
override def toString() = {
"Person: - name: "+name+" alter: "+alter
}
}
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 23 / 30

34. Vererbung
¨Uberschreiben von Membern
Definition
Scala erlaubt das ¨Uberschreiben von nicht abstrakten Membern
Dazu dient das Schl¨usselwort override
So deklarierte Methoden & Variablen m¨ussen etwas ¨uberschreiben
Test durch Compiler - Java hat nur @overrride Annotation
class Person(val name : String, var alter : Int){
override def toString() = {
"Person: - name: "+name+" alter: "+alter
}
}
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 23 / 30

35. Weitere Konzepte
Weitere Konzepte
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 24 / 30

36. Weitere Konzepte
Companion Objects
Problem
Scala kennt im Gegensatz zu Java kein
”
static“
Es gibt nur object um Einzigartigkeit zu erzeugen ¨uberschreiben
L¨osung
Eine Klasse & ein Object mit demselben Namen
M¨ussen in derselben Datei und im selben Paket deklariert werden
Bilden zusammen eine Companion Class bzw. Companion Object
Klasse kann auf private Object-Member zugreifen
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37. Weitere Konzepte
Companion Objects
Problem
Scala kennt im Gegensatz zu Java kein
”
static“
Es gibt nur object um Einzigartigkeit zu erzeugen ¨uberschreiben
L¨osung
Eine Klasse & ein Object mit demselben Namen
M¨ussen in derselben Datei und im selben Paket deklariert werden
Bilden zusammen eine Companion Class bzw. Companion Object
Klasse kann auf private Object-Member zugreifen
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 25 / 30

38. Weitere Konzepte
Companion Objects
class Person(val name : String, var alter : Int){
def printObjectCount = println(Person.counter)
}
object Person{
private var counter = 0
def getInstance(name : String, alter : Int) = {
counter += 1
new Person(name, alter)
}
}
object CompanionObjectExample {
def main(args : Array[String]) = {
val peter = Person.getInstance("peter", 42)
}
}
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 26 / 30

39. Weitere Konzepte
Companion Objects - Apply Methode
Vorraussetzung
Im Companion Object gibt es eine apply Methode
Diese kann ¨uber den Klassennamen benutzt werden
Oft als Factory-Methode benutzt
class Person(val name : String, var alter : Int)
object Person{
def apply(name : String, alter : Int)
= new Person(name, alter)
}
object ApplyExample{
def main(args : Array[String]) = {
val peter = Person("peter",42)
}
}
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 27 / 30

40. Weitere Konzepte
Companion Objects - Apply Methode
Vorraussetzung
Im Companion Object gibt es eine apply Methode
Diese kann ¨uber den Klassennamen benutzt werden
Oft als Factory-Methode benutzt
class Person(val name : String, var alter : Int)
object Person{
def apply(name : String, alter : Int)
= new Person(name, alter)
}
object ApplyExample{
def main(args : Array[String]) = {
val peter = Person("peter",42)
}
}
m.pfeiffer@uni-jena.de OOP in Scala 22. November 2010 27 / 30

41. Weitere Konzepte
Case Classes
Vorteile
Kann f¨ur das Pattern Matching benutzt werden
Alle Konstruktorparameter automatisch als val
equals und hashCode werden automatisch erzeugt
toString mit Klassenname sowie allen Parametern
Automatische apply Methode mit allen Parametern
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42. Weitere Konzepte
Case Classes - Beispiel
abstract class Person(name : String)
case class Dozent(name: String, fachbereich : String) extends
Person(name)
case class Student(name: String, semester : Int) extends
Person(name)
object ApplyExample{
def main(args : Array[String]) = {
action(Student("peter", 7))
action(Dozent("horst", "Biologie"))
}
def action(person : Person) = person match{
case Student(name: String, semester : Int) =>
println(name+" ist im Semester "+semester)
case Dozent(name: String, fachbereich : String) =>
println(name+" gehoert zum Fachbereich "+fachbereich)
}}
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43. Fragen?
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