与Java互操作

2022-05-11 14:35:06

课程内容涵盖了Java互操作性。

Javap
类
异常
特质
单例对象
闭包和函数
变化性

Javap

javap的是JDK附带的一个工具。不是JRE，这里是有区别的。 javap反编译类定义，给你展示里面有什么。用法很简单

[local ~/projects/interop/target/scala_2.8.1/classes/com/twitter/interop]$ javap MyTrait

Compiled from "Scalaisms.scala"

public interface com.twitter.interop.MyTrait extends scala.ScalaObject{

    public abstract java.lang.String traitName();

    public abstract java.lang.String upperTraitName();

}

如果你是底层控可以看看字节码

[local ~/projects/interop/target/scala_2.8.1/classes/com/twitter/interop]$ javap -c MyTrait\$class

Compiled from "Scalaisms.scala"

public abstract class com.twitter.interop.MyTrait$class extends java.lang.Object{

public static java.lang.String upperTraitName(com.twitter.interop.MyTrait);

  Code:

   0:	aload_0

   1:	invokeinterface	#12,  1; //InterfaceMethod com/twitter/interop/MyTrait.traitName:()Ljava/lang/String;

   6:	invokevirtual	#17; //Method java/lang/String.toUpperCase:()Ljava/lang/String;

   9:	areturn

public static void $init$(com.twitter.interop.MyTrait);

  Code:

   0:	return

}

如果你搞不清为什么程序在Java上不起作用，就用javap看看吧！

类

在Java中使用Scala 类时要考虑的四个要点

类参数
类常量
类变量
异常

我们将构建一个简单的Scala类来展示这一系列实体

package com.twitter.interop

import java.io.IOException

import scala.throws

import scala.reflect.{BeanProperty, BooleanBeanProperty}

class SimpleClass(name: String, val acc: String, @BeanProperty var mutable: String) {

  val foo = "foo"

  var bar = "bar"

  @BeanProperty

  val fooBean = "foobean"

  @BeanProperty

  var barBean = "barbean"

  @BooleanBeanProperty

  var awesome = true

  def dangerFoo() = {

    throw new IOException("SURPRISE!")

  }

  @throws(classOf[IOException])

  def dangerBar() = {

    throw new IOException("NO SURPRISE!")

  }

}

类参数

默认情况下，类参数都是有效的Java构造函数的参数。这意味着你不能从类的外部访问。
声明一个类参数为val/var 和这段代码是相同的

class SimpleClass(acc_: String) {

  val acc = acc_

}

这使得它在Java代码中就像其他常量一样可以被访问

类常量

常量（val）在Java中定义了一个获取方法。你可以通过方法“foo()”访问“val foo”的值

类变量

变量（var）会生成一个 _$eq 方法。你可以这样调用它

foo$_eq("newfoo");

BeanProperty

你可以通过@BeanProperty注解val和var定义。这会按照POJO定义生成getter/setter方法。如果你想生成isFoo方法，使用BooleanBeanProperty注解。丑陋的foo$_eq将变为

setFoo("newfoo");

getFoo();

异常

Scala没有像java那样有受检异常（checked exception）。需不需要受检异常是一个我们不会进入的哲学辩论，不过当你需要在Java中捕获它时就 很重要 了。dangerFoo和dangerBar将演示这一点。在Java中不能这样做

        // exception erasure!

        try {

            s.dangerFoo();

        } catch (IOException e) {

            // UGLY

        }

Java会抱怨说 s.dangerFoo从未抛出过 IOException异常。我们可以通过捕获Throwable来跳过，但是这样不好。

相反，作为一个良好的Scala公民，可以很体面地像在dangerBar中那样使用throws注解。这使我们能够继续在Java中使用受检异常。

进一步阅读

支持Java互操作的Scala注解的完整列表在这里 http://www.scala-lang.org/node/106。

特质

你如何获得一个接口+实现？让我们看一个简单的特质定义

trait MyTrait {

  def traitName:String

  def upperTraitName = traitName.toUpperCase

}

这个特质有一个抽象方法（traitName）和一个实现的方法（upperTraitName）。Scala为我们生成了什么呢？一个名为MyTrait的的接口，和一个名为MyTrait$class的实现类。

MyTrait和你期望的一样

[local ~/projects/interop/target/scala_2.8.1/classes/com/twitter/interop]$ javap MyTrait

Compiled from "Scalaisms.scala"

public interface com.twitter.interop.MyTrait extends scala.ScalaObject{

    public abstract java.lang.String traitName();

    public abstract java.lang.String upperTraitName();

}

MyTrait$class更有趣

[local ~/projects/interop/target/scala_2.8.1/classes/com/twitter/interop]$ javap MyTrait\$class

Compiled from "Scalaisms.scala"

public abstract class com.twitter.interop.MyTrait$class extends java.lang.Object{

    public static java.lang.String upperTraitName(com.twitter.interop.MyTrait);

    public static void $init$(com.twitter.interop.MyTrait);

}

MyTrait$class只有以MyTrait实例为参数的静态方法。这给了我们一个如何在Java中来扩展一个特质的提示。

首先尝试下面的操作

package com.twitter.interop;

public class JTraitImpl implements MyTrait {

    private String name = null;

    public JTraitImpl(String name) {

        this.name = name;

    }

    public String traitName() {

        return name;

    }

}

我们会得到以下错误

[info] Compiling main sources...

[error] /Users/mmcbride/projects/interop/src/main/java/com/twitter/interop/JTraitImpl.java:3: com.twitter.interop.JTraitImpl is not abstract and does not override abstract method upperTraitName() in com.twitter.interop.MyTrait

[error] public class JTraitImpl implements MyTrait {

[error]        ^

我们可以自己实现。但有一个鬼鬼祟祟的方式。

package com.twitter.interop;

    public String upperTraitName() {

        return MyTrait$class.upperTraitName(this);

    }

我们只要把调用代理到生成的Scala实现上就可以了。如果愿意我们也可以覆盖它。

单例对象

单例对象是Scala实现静态方法/单例模式的方式。在Java中使用它会有点奇怪。没有一个使用它们的完美风格，但在Scala2.8中用起来并不很糟糕

一个Scala单例对象会被编译成由“$”结尾的类。让我们创建一个类和一个伴生对象

class TraitImpl(name: String) extends MyTrait {

  def traitName = name

}

object TraitImpl {

  def apply = new TraitImpl("foo")

  def apply(name: String) = new TraitImpl(name)

}

我们可以像这样天真地在Java中访问

MyTrait foo = TraitImpl$.MODULE$.apply("foo");

现在你可能会问自己，这是神马玩意？这是一个正常的反应。让我们来看看TraitImpl$里面实际上是什么

local ~/projects/interop/target/scala_2.8.1/classes/com/twitter/interop]$ javap TraitImpl\$

Compiled from "Scalaisms.scala"

public final class com.twitter.interop.TraitImpl$ extends java.lang.Object implements scala.ScalaObject{

    public static final com.twitter.interop.TraitImpl$ MODULE$;

    public static {};

    public com.twitter.interop.TraitImpl apply();

    public com.twitter.interop.TraitImpl apply(java.lang.String);

}

其实它里面没有任何静态方法。取而代之的是一个名为MODULE$的静态成员。方法实现被委托给该成员。这使得访问代码很难看，但却是可行的。

转发方法（Forwarding Methods）

在Scala2.8中处理单例对象变得相对容易一点。如果你有一个类与一个伴生对象，2.8编译器会生成转发方法在伴生类中。所以，如果你用2.8，你可以像这样调用TraitImpl单例对象的方法

MyTrait foo = TraitImpl.apply("foo");

闭包函数

Scala的最重要的特点之一，就是把函数作为头等公民。让我们来定义一个类，它定义了一些以函数作为参数的方法。

class ClosureClass {

  def printResult[T](f: => T) = {

    println(f)

  }

  def printResult[T](f: String => T) = {

    println(f("HI THERE"))

  }

}

在Scala中可以像这样调用

val cc = new ClosureClass

cc.printResult { "HI MOM" }

在Java中却不那么容易，不过也并不可怕。让我们来看看ClosureClass实际上被编译成什么：

[local ~/projects/interop/target/scala_2.8.1/classes/com/twitter/interop]$ javap ClosureClass

Compiled from "Scalaisms.scala"

public class com.twitter.interop.ClosureClass extends java.lang.Object implements scala.ScalaObject{

    public void printResult(scala.Function0);

    public void printResult(scala.Function1);

    public com.twitter.interop.ClosureClass();

}

这也不是那么恐怖。 “f: => T”被转义成“Function0”，“f: String => T”被转义成“Function1”。Scala实际上从Function0定义到Function22，最多支持22个参数。这真的应该足够了。

现在我们只需要弄清楚如何在Java中使用这些东东。我们可以传入Scala提供的AbstractFunction0和AbstractFunction1，像这样

    @Test public void closureTest() {

        ClosureClass c = new ClosureClass();

        c.printResult(new AbstractFunction0() {

                public String apply() {

                    return "foo";

                }

            });

        c.printResult(new AbstractFunction1<String, String>() {

                public String apply(String arg) {

                    return arg + "foo";

                }

            });

    }

注意我们可以使用泛型参数。

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