私有字段和方法

上一個版本的Rational類里，我們只是分別用n初始化了numer，用d初始化了denom。結(jié)果，Rational的分子和分母可能比它所需要的要大。例如分?jǐn)?shù) ，可以更約簡化為相同的最簡形式， ，但Rational的主構(gòu)造器當(dāng)前并不做這個工作：

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scala> new Rational(66, 42)  
res15: Rational = 66/42 

要想對分?jǐn)?shù)進(jìn)行約簡化，需要把分子和分母都除以***公約數(shù)：greatest common divisor。如：66和42的***公約數(shù)是6。（另一種說法就是，6是能夠除盡66和42的***的整數(shù)。） 的分子和分母都除以6就產(chǎn)生它的最簡形式， 。代碼6.3展示了如何做到這點(diǎn)：

class Rational(n: Int, d: Int) {  
 require(d != 0)  
 private val g = gcd(n.abs, d.abs)  
 val numer = n / g  
 val denom = d / g  
 def this(n: Int) = this(n, 1)  
 def add(that: Rational): Rational =  
  new Rational(  
   numer * that.denom + that.numer * denom,  
   denom * that.denom  
  )  
 override def toString = numer+"/"+denom  
 private def gcd(a: Int, b: Int): Int =  
  if (b == 0) a else gcd(b, a % b)  
}  

代碼 6.3 帶私有字段和方法的Rational

這個版本的Rational里，我們添加了私有字段，g，并修改了numer和denom的初始化器（初始化器：initializer是初始化變量，例如初始化numer的“n / g”，的代碼）。因?yàn)間是私有的，它只能在類的主體之內(nèi)，而不能在外部被訪問。我們還添加了一個私有方法，gcd，用來計(jì)算傳入的兩個Int的***公約數(shù)。比方說，gcd(12, 8)是4。正如你在4.1節(jié)中看到的，想讓一個字段或方法私有化你只要把private關(guān)鍵字放在定義的前面。私有的“助手方法”gcd的目的是把類的其它部分，這里是主構(gòu)造器，需要的代碼分離出來。為了確保g始終是正的，我們傳入n和d的絕對值，調(diào)用abs即可獲得任意整數(shù)的絕對值。

Scala編譯器將把Rational的三個字段的初始化代碼依照它們在源代碼中出現(xiàn)的次序放入主構(gòu)造器。所以g的初始化代碼，gcd(n.abs, d.abs)，將在另外兩個之前執(zhí)行，因?yàn)樗谠次募谐霈F(xiàn)得最早。g將被初始化為類參數(shù)，n和d，的絕對值的***公約數(shù)。然后再被用于numer和denom的初始化。通過把n和d整除它們的***公約數(shù)，g，每個Rational都將被構(gòu)造成它的最簡形式：

scala> new Rational(66, 42)  
res24: Rational = 11/7 

定義操作符

Rational加法的當(dāng)前實(shí)現(xiàn)僅就完成功能來講是沒問題的，但它可以做得更好用。你或許會問你自己為什么對于整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)你可以寫成：

x + y 

但是如果是分?jǐn)?shù)就必須寫成：

x.add(y) 

或至少是：

x add y 

沒有合理的解釋為什么就必須是這樣的。分?jǐn)?shù)和別的數(shù)應(yīng)該是一樣的。數(shù)學(xué)的角度上看他們甚至比，唔，浮點(diǎn)數(shù)，更自然。為什么就不能使用自然的數(shù)學(xué)操作符呢？Scala里面你做得到。本章后續(xù)部分，我們會告訴你怎么做。

***步是用通常的數(shù)學(xué)的符號替換add方法。這可以直接做到，因?yàn)镾cala里+是合法的標(biāo)識符。我們可以用+定義方法名。既然已經(jīng)到這兒了，你可以同樣實(shí)現(xiàn)一個*方法以實(shí)現(xiàn)乘法，結(jié)果展示在代碼6.4中：

class Rational(n: Int, d: Int) {  
 require(d != 0)  
 private val g = gcd(n.abs, d.abs)  
 val numer = n / g  
 val denom = d / g  
 def this(n: Int) = this(n, 1)  
 def +(that: Rational): Rational =  
  new Rational(  
   numer * that.denom + that.numer * denom,  
   denom * that.denom  
  )  
 def *(that: Rational): Rational =  
  new Rational(numer * that.numer, denom * that.denom)  
 override def toString = numer+"/"+denom  
 private def gcd(a: Int, b: Int): Int =  
  if (b == 0) a else gcd(b, a % b)  
}  

代碼 6.4 帶操作符方法的Rational

有了這種方式定義的Rational類，你現(xiàn)在可以這么寫了：

scala> val x = new Rational(1, 2)  
x: Rational = 1/2 
scala> val y = new Rational(2, 3)  
y: Rational = 2/3 
scala> x + y  
res32: Rational = 7/6 

與以往一樣，在***輸入的那行里的語法格式相等于一個方法調(diào)用。你也能這么寫：

scala> x.+(y)  
res33: Rational = 7/6 

不過這樣寫可讀性不佳。

另外一件要提的是基于5.8節(jié)中提到的Scala的操作符優(yōu)先級規(guī)則，Rational里面的*方法要比+方法綁定得更結(jié)實(shí)。或者說，Rational涉及到+和*操作的表達(dá)式會按照預(yù)期的方式那樣表現(xiàn)。例如，x + x * y會當(dāng)作x + (x * y)而不是(x + x) * y：

scala> x + x * y  
res34: Rational = 5/6 
scala> (x + x) * y  
res35: Rational = 2/3 
scala> x + (x * y)  
res36: Rational = 5/6 

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