scala教程之:可見性規(guī)則

和java很類似,scala也有自己的可見性規(guī)則,不同的是scala只有private和protected關(guān)鍵字,沒有public關(guān)鍵字,同時(shí)scala還提供了更加細(xì)粒度的訪問控制如protected[scope]和private[scope]。

public

scala中默認(rèn)的訪問權(quán)限就是public,這意味著在scala中沒有可見性關(guān)鍵字的聲明體,他的訪問權(quán)限就是public,是具有公有可見性的。這與Java不同,Java 語言中默認(rèn)的“公有”可見性只對(duì)包可見(即包內(nèi)私有)。

我們看一個(gè)例子:

package scopeA {
class PublicClass1 {
val publicField = 1
class Nested {
val nestedField = 1
}
val nested = new Nested
}
class PublicClass2 extends PublicClass1 {
val field2 = publicField + 1
val nField2 = new Nested().nestedField
}
}
package scopeB {
class PublicClass1B extends scopeA.PublicClass1
class UsingClass(val publicClass: scopeA.PublicClass1) {
def method = "UsingClass:" +
" field: " + publicClass.publicField +
" nested field: " + publicClass.nested.nestedField
}
}

我們可以看到PublicClass1和它的內(nèi)部類Nested的字段是公有可以訪問的。

Protected

所有使用protected 關(guān)鍵字聲明的成員只對(duì)該定義類型可見,包括
相同類型的其他實(shí)例以及所有的繼承類型。

我們看一個(gè)例子:

package scopeA {
  class ProtectedClass1(protected val protectedField1: Int) {
    protected val protectedField2 = 1

    def equalFields(other: ProtectedClass1) =
      (protectedField1 == other.protectedField1) &&
      (protectedField2 == other.protectedField2) &&
      (nested == other.nested)


    class Nested {
      protected val nestedField = 1
    }

    protected val nested = new Nested
  }

  class ProtectedClass2 extends ProtectedClass1(1) {
    val field1 = protectedField1
    val field2 = protectedField2
    val nField = new Nested().nestedField  // ERROR
  }

  class ProtectedClass3 {
    val protectedClass1 = new ProtectedClass1(1)
    val protectedField1 = protectedClass1.protectedField1 // ERROR
    val protectedField2 = protectedClass1.protectedField2 // ERROR
    val protectedNField = protectedClass1.nested.nestedField // ERROR
  }

  protected class ProtectedClass4

  class ProtectedClass5 extends ProtectedClass4
  protected class ProtectedClass6 extends ProtectedClass4
}

package scopeB {
  class ProtectedClass4B extends scopeA.ProtectedClass4 // ERROR
}

由于ProtectedClass2 繼承了Protected1 類,因此ProtectedClass2 能訪問ProtectedClass1中定義的受保護(hù)成員。不過,ProtectedClass2 無法訪問protectedClass1.nested 對(duì)象中受保護(hù)的nestedField 成員。同時(shí),ProtectedClass3 類也無法訪問它使用的ProtectedClass1實(shí)例中的受保護(hù)成員。

最后,由于ProtectedClass4 被聲明為protected 類,其對(duì)scopeB 包內(nèi)的對(duì)象不可見。

private

私有(private)可見性將實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)完全隱藏起來,即便是繼承類的實(shí)現(xiàn)者也無法訪問這些細(xì)節(jié)。聲明中包含了private 關(guān)鍵字的所有成員都只對(duì)定義該成員的類型可見,該類型的其他實(shí)例也能訪問這些成員。

注意,雖然private的繼承者無法訪問成員,但是包含該字段的類型的其他實(shí)例也可以訪問這些成員。

舉個(gè)例子:


package scopeA {
  class PrivateClass1(private val privateField1: Int) {
    private val privateField2 = 1

    def equalFields(other: PrivateClass1) =
      (privateField1 == other.privateField1) &&
      (privateField2 == other.privateField2) &&
      (nested == other.nested)

    class Nested {
      private val nestedField = 1
    }

    private val nested = new Nested
  }

  class PrivateClass2 extends PrivateClass1(1) {
    val field1 = privateField1  // ERROR
    val field2 = privateField2  // ERROR
    val nField = new Nested().nestedField // ERROR
  }

  class PrivateClass3 {
    val privateClass1 = new PrivateClass1(1)
    val privateField1 = privateClass1.privateField1 // ERROR
    val privateField2 = privateClass1.privateField2 // ERROR
    val privateNField = privateClass1.nested.nestedField // ERROR
  }

  private class PrivateClass4

  class PrivateClass5 extends PrivateClass4  // ERROR
  protected class PrivateClass6 extends PrivateClass4 // ERROR
  private class PrivateClass7 extends PrivateClass4
}

package scopeB {
  class PrivateClass4B extends scopeA.PrivateClass4  // ERROR
}

其他的都很好解釋, 請(qǐng)注意,equalFields 方法可以訪問其他實(shí)例中定義的私有成員。

scoped private 和 scoped protected

除了普通的public,private和protected這三種可見性外,scala還提供了范圍內(nèi)的可見性: scoped private 和 scoped protected。 scala的范圍有this,package和具體的某個(gè)類型。

簡單點(diǎn)講范圍內(nèi)的可見性就是在范圍內(nèi)保持該可見性的特性。

我們可以比較一下上面我們?cè)谥vprivate和proteced可見性的時(shí)候,兩者在范圍內(nèi)(class,package)的表現(xiàn)是一樣的,是可以替換的,只有在繼承方面有差異。

我們先看一下繼承的差異性:

package scopeA {
  class Class1 {
    private[scopeA]   val scopeA_privateField = 1
    protected[scopeA] val scopeA_protectedField = 2
    private[Class1]   val class1_privateField = 3
    protected[Class1] val class1_protectedField = 4
    private[this]     val this_privateField = 5
    protected[this]   val this_protectedField = 6
  }

  class Class2 extends Class1 {
    val field1 = scopeA_privateField    
    val field2 = scopeA_protectedField  
    val field3 = class1_privateField     // ERROR
    val field4 = class1_protectedField  
    val field5 = this_privateField       // ERROR
    val field6 = this_protectedField  
  }
}

package scopeB {
  class Class2B extends scopeA.Class1 {
    val field1 = scopeA_privateField     // ERROR
    val field2 = scopeA_protectedField  
    val field3 = class1_privateField     // ERROR
    val field4 = class1_protectedField  
    val field5 = this_privateField       // ERROR
    val field6 = this_protectedField  
  }
}

scope private/protected只能在該scope內(nèi)部滿足private/protected條件時(shí)候才能訪問,這樣就提供了更加細(xì)粒度的控制。

其中this scope是最嚴(yán)格的可見性,它表明可見性限制的字段只能在當(dāng)前的scope或者type范圍之內(nèi)。

package scopeA {
class PrivateClass1(private[this] val privateField1: Int) {
private[this] val privateField2 = 1
def equalFields(other: PrivateClass1) =
(privateField1 == other.privateField1) && // 錯(cuò)誤
(privateField2 == other.privateField2) && // 錯(cuò)誤
(nested == other.nested) // 錯(cuò)誤
class Nested {
private[this] val nestedField = 1
}
private[this] val nested = new Nested
}
class PrivateClass2 extends PrivateClass1(1) {
val field1 = privateField1 // 錯(cuò)誤
val field2 = privateField2 // 錯(cuò)誤
val nField = new Nested().nestedField // 錯(cuò)誤
}
class PrivateClass3 {
val privateClass1 = new PrivateClass1(1)
val privateField1 = privateClass1.privateField1 // 錯(cuò)誤
val privateField2 = privateClass1.privateField2 // 錯(cuò)誤
val privateNField = privateClass1.nested.nestedField // 錯(cuò)誤
}
}

我們先看一下類型范圍的private[this], 因?yàn)槠涫翘囟愋头秶鷥?nèi),所以equalFields方法會(huì)編譯錯(cuò)誤,其無法被其他實(shí)例所訪問。

除此之外,使用private[this] 修飾的類成員的可見性與未指定作用域范圍的private 可見性一致。

再看一下包范圍內(nèi)的private[this] :

package scopeA {
private[this] class PrivateClass1
package scopeA2 {
private[this] class PrivateClass2
}
class PrivateClass3 extends PrivateClass1 // 錯(cuò)誤
protected class PrivateClass4 extends PrivateClass1 // 錯(cuò)誤
private class PrivateClass5 extends PrivateClass1
private[this] class PrivateClass6 extends PrivateClass1
private[this] class PrivateClass7 extends scopeA2.PrivateClass2 // 錯(cuò)誤
}
package scopeB {
class PrivateClass1B extends scopeA.PrivateClass1 // 錯(cuò)誤
}

在相同包中,無法成功地為一個(gè)private[this] 類型聲明public 或protected 子類,你只能為其聲明private 和private[this] 子類。與此同時(shí),由于PrivateClass2 的可見性被限定在scopeA2 作用域內(nèi),因此你無法在scopeA2 作用域外聲明其子類。

同理,在與scopeA2無關(guān)的scopeB 作用域內(nèi)使用PrivateClass1 聲明類同樣會(huì)失敗。

我們?cè)倏聪聀rivate[T] 的可見性,其中T 代表了某一類型

package scopeA {
  class PrivateClass1(private[PrivateClass1] val privateField1: Int) {
    private[PrivateClass1] val privateField2 = 1

    def equalFields(other: PrivateClass1) =
      (privateField1 == other.privateField1) &&
      (privateField2 == other.privateField2) &&
      (nested  == other.nested)

    class Nested {
      private[Nested] val nestedField = 1
    }

    private[PrivateClass1] val nested = new Nested
    val nestedNested = nested.nestedField   // ERROR
  }

  class PrivateClass2 extends PrivateClass1(1) {
    val field1 = privateField1  // ERROR
    val field2 = privateField2  // ERROR
    val nField = new Nested().nestedField  // ERROR
  }

  class PrivateClass3 {
    val privateClass1 = new PrivateClass1(1)
    val privateField1 = privateClass1.privateField1  // ERROR
    val privateField2 = privateClass1.privateField2  // ERROR
    val privateNField = privateClass1.nested.nestedField // ERROR
  }
}

由于可見性類型為private[PrivateClass1] 的成員對(duì)其他同類型實(shí)例可見, 因此equalFields 能夠通過解析。

我們?cè)倏纯窗?jí)的可見性:

package scopeA {
  private[scopeA] class PrivateClass1

  package scopeA2 {
    private [scopeA2] class PrivateClass2
    private [scopeA]  class PrivateClass3
  }

  class PrivateClass4 extends PrivateClass1
  protected class PrivateClass5 extends PrivateClass1
  private class PrivateClass6 extends PrivateClass1
  private[this] class PrivateClass7 extends PrivateClass1

  private[this] class PrivateClass8 extends scopeA2.PrivateClass2 // ERROR
  private[this] class PrivateClass9 extends scopeA2.PrivateClass3
}

package scopeB {
  class PrivateClass1B extends scopeA.PrivateClass1 // ERROR
}

現(xiàn)在我們無法在scopeA2 作用域外將PrivateClass2 子類化。不過由于PrivateClass3 被聲明為private[ScopeA] 類型,因此我們可以在scopeA 作用域內(nèi)能將PrivateClass3 子類化。

再看看放在類型里面的包級(jí)可見性:

package scopeA {
  class PrivateClass1(private[this] val privateField1: Int) {
    private[this] val privateField2 = 1

    def equalFields(other: PrivateClass1) =
      (privateField1 == other.privateField1) && // ERROR
      (privateField2 == other.privateField2) && // ERROR
      (nested == other.nested)   // ERROR

    class Nested {
      private[this] val nestedField = 1
    }

    private[this] val nested = new Nested
  }

  class PrivateClass2 extends PrivateClass1(1) {
    val field1 = privateField1  // ERROR
    val field2 = privateField2  // ERROR
    val nField = new Nested().nestedField  // ERROR
  }

  class PrivateClass3 {
    val privateClass1 = new PrivateClass1(1)
    val privateField1 = privateClass1.privateField1  // ERROR
    val privateField2 = privateClass1.privateField2  // ERROR
    val privateNField = privateClass1.nested.nestedField // ERROR
  }
}

如果我們?cè)噲D從某個(gè)與scopeA 無關(guān)的包scopeB 中訪問scopeA 時(shí),或者當(dāng)我們嘗試從嵌套包scopeA2 中訪問成員變量時(shí),便會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

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