我在谷歌中搜索了case类和class之间的区别。每个人都提到,当你想在类上做模式匹配时,用例类。否则使用类,并提到一些额外的好处,如等号和哈希代码重写。但是这些就是为什么应该使用case类而不是类的唯一原因吗?

我想在Scala中应该有一些非常重要的原因。有什么解释,或者有资源可以学习更多关于Scala案例类的知识吗?


当前回答

从技术上讲,类和case类之间没有区别——即使编译器在使用case类时确实优化了一些东西。然而,一个case类用于消除特定模式的锅炉板,该模式正在实现代数数据类型。

这种类型的一个非常简单的例子是树。例如,二叉树可以这样实现:

sealed abstract class Tree
case class Node(left: Tree, right: Tree) extends Tree
case class Leaf[A](value: A) extends Tree
case object EmptyLeaf extends Tree

使我们能够做到以下几点:

// DSL-like assignment:
val treeA = Node(EmptyLeaf, Leaf(5))
val treeB = Node(Node(Leaf(2), Leaf(3)), Leaf(5))

// On Scala 2.8, modification through cloning:
val treeC = treeA.copy(left = treeB.left)

// Pretty printing:
println("Tree A: "+treeA)
println("Tree B: "+treeB)
println("Tree C: "+treeC)

// Comparison:
println("Tree A == Tree B: %s" format (treeA == treeB).toString)
println("Tree B == Tree C: %s" format (treeB == treeC).toString)

// Pattern matching:
treeA match {
  case Node(EmptyLeaf, right) => println("Can be reduced to "+right)
  case Node(left, EmptyLeaf) => println("Can be reduced to "+left)
  case _ => println(treeA+" cannot be reduced")
}

// Pattern matches can be safely done, because the compiler warns about
// non-exaustive matches:
def checkTree(t: Tree) = t match {
  case Node(EmptyLeaf, Node(left, right)) =>
  // case Node(EmptyLeaf, Leaf(el)) =>
  case Node(Node(left, right), EmptyLeaf) =>
  case Node(Leaf(el), EmptyLeaf) =>
  case Node(Node(l1, r1), Node(l2, r2)) =>
  case Node(Leaf(e1), Leaf(e2)) =>
  case Node(Node(left, right), Leaf(el)) =>
  case Node(Leaf(el), Node(left, right)) =>
  // case Node(EmptyLeaf, EmptyLeaf) =>
  case Leaf(el) =>
  case EmptyLeaf =>
}

注意,树的构造和解构(通过模式匹配)使用相同的语法,这也正是它们的打印方式(减去空格)。

它们也可以与哈希映射或集合一起使用,因为它们有一个有效、稳定的hashCode。

其他回答

下面列出了case类的一些关键特性

Case类是不可变的。 可以实例化case类而不需要new关键字。 案例类可以根据值进行比较

scala fiddle的示例代码,摘自scala文档。

https://scalafiddle.io/sf/34XEQyE/0

没有人提到case类有val构造函数参数,但这也是常规类的默认值(我认为这是Scala设计中的不一致)。达里奥暗示了这一点,他指出它们是“不可改变的”。

注意,可以通过在每个构造函数参数前加上var来覆盖默认值。然而,使case类可变会导致它们的equals和hashCode方法是时变的

sepp2k已经提到case类自动生成equals和hashCode方法。

同样没有人提到case类会自动创建一个与类同名的伴生对象,其中包含apply和unapply方法。apply方法允许在不使用new前置的情况下构造实例。unapply提取器方法启用了其他人提到的模式匹配。

此外,编译器还优化了大小写类[2]的匹配大小写模式匹配速度。

案例类很酷

[2]案例类和提取器,第15页。

Case类用apply和unapply方法定义一个compagnon对象 Case类扩展了Serializable Case类定义了equals hashCode和copy方法 构造函数的所有属性都是val(语法糖)

类:

scala> class Animal(name:String)
defined class Animal

scala> val an1 = new Animal("Padddington")
an1: Animal = Animal@748860cc

scala> an1.name
<console>:14: error: value name is not a member of Animal
       an1.name
           ^

但是如果我们使用相同的代码,但是用例类:

scala> case class Animal(name:String)
defined class Animal

scala> val an2 = new Animal("Paddington")
an2: Animal = Animal(Paddington)

scala> an2.name
res12: String = Paddington


scala> an2 == Animal("fred")
res14: Boolean = false

scala> an2 == Animal("Paddington")
res15: Boolean = true

Person类:

scala> case class Person(first:String,last:String,age:Int)
defined class Person

scala> val harry = new Person("Harry","Potter",30)
harry: Person = Person(Harry,Potter,30)

scala> harry
res16: Person = Person(Harry,Potter,30)
scala> harry.first = "Saily"
<console>:14: error: reassignment to val
       harry.first = "Saily"
                   ^
scala>val saily =  harry.copy(first="Saily")
res17: Person = Person(Saily,Potter,30)

scala> harry.copy(age = harry.age+1)
res18: Person = Person(Harry,Potter,31)

模式匹配:

scala> harry match {
     | case Person("Harry",_,age) => println(age)
     | case _ => println("no match")
     | }
30

scala> res17 match {
     | case Person("Harry",_,age) => println(age)
     | case _ => println("no match")
     | }
no match

对象:单例模式:

scala> case class Person(first :String,last:String,age:Int)
defined class Person

scala> object Fred extends Person("Fred","Jones",22)
defined object Fred

case类是可以与match/case语句一起使用的类。

def isIdentityFun(term: Term): Boolean = term match {
  case Fun(x, Var(y)) if x == y => true
  case _ => false
}

你可以看到case后面跟着一个Fun类的实例,它的第二个参数是Var。这是一个非常漂亮和强大的语法,但它不能用于任何类的实例,因此对case类有一些限制。如果遵守了这些限制,就可以自动定义hashcode和equals。

模糊的短语“通过模式匹配的递归分解机制”仅仅意味着“它适用于大小写”。(实际上,match后面的实例与case后面的实例进行比较(匹配),Scala必须将它们都分解,并且必须递归地分解它们的组成部分。)

案例类对什么有用?维基百科上关于代数数据类型的文章给出了两个很好的经典例子,列表和树。支持代数数据类型(包括知道如何比较它们)是任何现代函数式语言都必须具备的功能。

哪些案例类是无用的?有些对象有状态,像connection.setConnectTimeout(connectTimeout)这样的代码不是用于case类的。

现在你可以读到Scala指南:Case Classes