4.1　类、字段和方法

类是对象的蓝本（blueprint）。一旦定义好一个类，就可以用new关键字根据这个类蓝本创建对象。例如，有了下面这个类定义：

就可以用如下代码创建ChecksumAccumulator的对象：

在类定义中，需要填入字段（field）和方法（method），这些被统称为成员（member）。通过val或var定义的字段是指向对象的变量，通过def定义的方法则包含了可执行的代码。字段保留了对象的状态，或者说数据，而方法用这些数据来对对象执行计算。如果你实例化一个类，则运行时会指派一些内存来保存对象的状态图（即它的变量的内容）。例如，如果你定义了一个ChecksumAccumulator类并给它一个名称为sum的var字段：

然后用如下代码实例化两次：

则内存中这两个对象看上去可能是这个样子的：

由于sum这个定义在ChecksumAccumulator类中的字段是var，而不是val，因此可以在后续代码中对其重新赋予不同的Int值，如：

如此一来，内存中的对象看上去就如同：

关于这张图需要注意的一点是总共有两个sum变量，一个位于acc指向的对象里，而另一个位于csa指向的对象里。字段又叫作实例变量（instance variable），因为每个实例都有自己的变量。这些实例变量合在一起，构成了对象在内存中的映像。从图中不难看出，不仅有两个sum变量，而且当你改变其中一个变量的值时，另一个变量并不会受到影响。

本例中另一个值得注意的是，可以修改acc指向的对象，尽管acc本身是val。由于acc和csa都是val而不是var，因此不能将它们重新赋值并指向其他的对象。例如，如下代码会报错：

因此，能够确定的是，acc永远指向那个你在初始化的时候用的ChecksumAccumulator对象，但随着时间推移，这个对象中包含的字段是有可能改变的。

追求健壮性的一个重要手段是确保对象的状态（它的实例变量的值）在其整个生命周期内都是有效的。首先通过将字段标记为私有（private）来防止外部直接访问字段。因为私有字段只能被定义在同一个类中的方法访问，所有对状态的更新操作的代码都在类的内部。要将某个字段声明为私有，可以在字段前加上private这个访问修饰符，如：

有了这样的ChecksumAccumulator类的定义，任何试图通过外部访问sum的操作都会失败：

注意

在Scala中，使得成员允许公共访问（public）的方式是，不在成员前面显式地给出任何访问修饰符。换句话说，对于那些在Java中可能会用“public”的地方，到了Scala中，什么都不说就对了。公共访问是Scala的默认访问级别。

由于sum是私有的，唯一能访问sum的代码都定义在类自身中。因此，ChecksumAccumulator对于其他人来说没什么用处，除非给它定义一些方法：

ChecksumAccumulator现在有两个方法，即add和checksum，都是函数定义的基本形式，如图2.1（26页）所展示的那样。[1]

传递给方法的任何参数都能在方法内部使用。Scala方法参数的一个重要特征是它们都是val而不是var。[2]因此，如果你试图在Scala的方法中对入参重新赋值，则编译会报错：

虽然在当前版本的ChecksumAccumulator中，add方法和checksum方法正确地实现了预期的功能，但是还可以用更精简的风格来表达。checksum方法最后的return是多余的，可以将其去掉。在没有任何显式的return语句时，Scala方法返回的是该方法计算出的最后一个（表达式的）值。

事实上，我们推荐的方法风格是避免使用任何显式的return语句，尤其是多个return语句。与此相反，尽量将每个方法当作一个最终交出某个值的表达式。这样的哲学鼓励你编写短小的方法，将大的方法拆成小的方法。另一方面，设计中的选择是取决于上下文的，如果你确实想让方法带有多个显式的return，Scala也允许你这样做。

由于checksum方法所做的全部就是计算一个值，因此它并不需要显式的return语句。另一种对方法的简写方式是，当一个方法只会计算一个返回结果的表达式且这个表达式很短时，（方法体）可以被放置在def的同一行。为了极致的精简，还可以省略结果类型，Scala会帮你推断出来。做出这些修改之后，ChecksumAccumulator类看上去是这样的：

在前面的示例中，虽然Scala能够正确地推断出add和checksum这两个方法的结果类型，这段代码的读者也需要通过研读方法体中的代码“在脑海里推断”（mentally infer）这些结果类型。正因如此，通常更好的做法是对类中声明为公有的方法显式地给出结果类型，即使编译器可以帮你推断出来。示例4.1展示了这种风格。

对于结果类型为Unit的方法，如ChecksumAccumulator的add方法，其执行目的是得到副作用。副作用通常是指改变方法外部的某种状态或者执行I/O的动作。对本例的add方法而言，其副作用是给sum重新赋值。那些仅仅因为其副作用而被执行的方法被称作过程（procedure）。