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

要最终理解什么是case类:

让我们假设下面的case类定义:

case class Foo(foo:String, bar: Int)

然后在终端中执行以下操作:

$ scalac -print src/main/scala/Foo.scala

Scala 2.12.8将输出:

...
case class Foo extends Object with Product with Serializable {

  <caseaccessor> <paramaccessor> private[this] val foo: String = _;

  <stable> <caseaccessor> <accessor> <paramaccessor> def foo(): String = Foo.this.foo;

  <caseaccessor> <paramaccessor> private[this] val bar: Int = _;

  <stable> <caseaccessor> <accessor> <paramaccessor> def bar(): Int = Foo.this.bar;

  <synthetic> def copy(foo: String, bar: Int): Foo = new Foo(foo, bar);

  <synthetic> def copy$default$1(): String = Foo.this.foo();

  <synthetic> def copy$default$2(): Int = Foo.this.bar();

  override <synthetic> def productPrefix(): String = "Foo";

  <synthetic> def productArity(): Int = 2;

  <synthetic> def productElement(x$1: Int): Object = {
    case <synthetic> val x1: Int = x$1;
        (x1: Int) match {
            case 0 => Foo.this.foo()
            case 1 => scala.Int.box(Foo.this.bar())
            case _ => throw new IndexOutOfBoundsException(scala.Int.box(x$1).toString())
        }
  };

  override <synthetic> def productIterator(): Iterator = scala.runtime.ScalaRunTime.typedProductIterator(Foo.this);

  <synthetic> def canEqual(x$1: Object): Boolean = x$1.$isInstanceOf[Foo]();

  override <synthetic> def hashCode(): Int = {
     <synthetic> var acc: Int = -889275714;
     acc = scala.runtime.Statics.mix(acc, scala.runtime.Statics.anyHash(Foo.this.foo()));
     acc = scala.runtime.Statics.mix(acc, Foo.this.bar());
     scala.runtime.Statics.finalizeHash(acc, 2)
  };

  override <synthetic> def toString(): String = scala.runtime.ScalaRunTime._toString(Foo.this);

  override <synthetic> def equals(x$1: Object): Boolean = Foo.this.eq(x$1).||({
      case <synthetic> val x1: Object = x$1;
        case5(){
          if (x1.$isInstanceOf[Foo]())
            matchEnd4(true)
          else
            case6()
        };
        case6(){
          matchEnd4(false)
        };
        matchEnd4(x: Boolean){
          x
        }
    }.&&({
      <synthetic> val Foo$1: Foo = x$1.$asInstanceOf[Foo]();
      Foo.this.foo().==(Foo$1.foo()).&&(Foo.this.bar().==(Foo$1.bar())).&&(Foo$1.canEqual(Foo.this))
  }));

  def <init>(foo: String, bar: Int): Foo = {
    Foo.this.foo = foo;
    Foo.this.bar = bar;
    Foo.super.<init>();
    Foo.super./*Product*/$init$();
    ()
  }
};

<synthetic> object Foo extends scala.runtime.AbstractFunction2 with Serializable {

  final override <synthetic> def toString(): String = "Foo";

  case <synthetic> def apply(foo: String, bar: Int): Foo = new Foo(foo, bar);

  case <synthetic> def unapply(x$0: Foo): Option =
     if (x$0.==(null))
        scala.None
     else
        new Some(new Tuple2(x$0.foo(), scala.Int.box(x$0.bar())));

  <synthetic> private def readResolve(): Object = Foo;

  case <synthetic> <bridge> <artifact> def apply(v1: Object, v2: Object): Object = Foo.this.apply(v1.$asInstanceOf[String](), scala.Int.unbox(v2));

  def <init>(): Foo.type = {
    Foo.super.<init>();
    ()
  }
}
...

正如我们所看到的,Scala编译器生成了一个常规类Foo和伴生对象Foo。

让我们浏览编译后的类,并对我们得到的内容进行注释:

Foo类的内部状态,不可变:

val foo: String
val bar: Int

getter方法:

def foo(): String
def bar(): Int

方法:复制

def copy(foo: String, bar: Int): Foo
def copy$default$1(): String
def copy$default$2(): Int

scala实现。产品特点:

override def productPrefix(): String
def productArity(): Int
def productElement(x$1: Int): Object
override def productIterator(): Iterator

scala实现。通过==使case类实例具有相等可比性的Equals trait:

def canEqual(x$1: Object): Boolean
override def equals(x$1: Object): Boolean

重写java.lang.Object.hashCode以遵守equals-hashcode契约:

override <synthetic> def hashCode(): Int

重写java.lang.Object.toString:

override def toString(): String

使用new关键字实例化的构造函数:

def <init>(foo: String, bar: Int): Foo 

对象Foo: 不带new关键字的实例化方法:

case <synthetic> def apply(foo: String, bar: Int): Foo = new Foo(foo, bar);

在模式匹配中使用case类Foo的提取器方法unsupply:

case <synthetic> def unapply(x$0: Foo): Option

方法来保护对象作为单例对象不被反序列化,以免产生更多实例:

<synthetic> private def readResolve(): Object = Foo;

object Foo扩展了scala.runtime.AbstractFunction2来做这样的事情:

scala> case class Foo(foo:String, bar: Int)
defined class Foo

scala> Foo.tupled
res1: ((String, Int)) => Foo = scala.Function2$$Lambda$224/1935637221@9ab310b

tupled from object返回一个函数,通过应用2个元素的元组来创建一个新的Foo。

所以case类只是语法糖。

其他回答

没有人提到case类也是Product的实例,因此继承了这些方法:

def productElement(n: Int): Any
def productArity: Int
def productIterator: Iterator[Any]

其中productArity返回类参数的个数,productElement(i)返回第i个参数,productIterator允许遍历它们。

没有人提到case类的同伴对象有tupled deftion,它有一个类型:

case class Person(name: String, age: Int)
//Person.tupled is def tupled: ((String, Int)) => Person

我能找到的唯一用例是当你需要从tuple构造case类时,例如:

val bobAsTuple = ("bob", 14)
val bob = (Person.apply _).tupled(bobAsTuple) //bob: Person = Person(bob,14)

你可以不使用tuple直接创建object来实现同样的功能,但是如果你的数据集表示为包含20个元素的tuple列表(tuple有20个元素),则可能使用tuple是你的选择。

我认为总的来说,所有的答案都给出了一个关于类和case类的语义解释。 这可能非常相关,但是scala的每个新手都应该知道创建case类时会发生什么。我写了这个答案,简要地解释了案例类。

每个程序员都应该知道,如果他们使用任何预先构建的函数,那么他们编写的代码相对较少,这使他们能够编写最优化的代码,但能力伴随着巨大的责任。因此,使用预构建函数时要非常小心。

一些开发人员避免编写case类,因为有额外的20个方法,这可以通过分解类文件看到。

如果您想查看case类中的所有方法,请参考此链接。

除了人们已经说过的,类和案例类之间还有一些更基本的区别

1.Case Class不需要显式的new,而Class需要用new调用

val classInst = new MyClass(...)  // For classes
val classInst = MyClass(..)       // For case class

2.默认情况下,构造函数的形参在类中是私有的,而在case类中是公共的

// For class
class MyClass(x:Int) { }
val classInst = new MyClass(10)

classInst.x   // FAILURE : can't access

// For caseClass
case class MyClass(x:Int) { }
val classInst = MyClass(10)

classInst.x   // SUCCESS

3.Case类根据值进行比较

// For Class
class MyClass(x:Int) { }
 
val classInst = new MyClass(10)
val classInst2 = new MyClass(10)

classInst == classInst2 // FALSE

// For Case Class
case class MyClass(x:Int) { }
 
val classInst = MyClass(10)
val classInst2 = MyClass(10)

classInst == classInst2 // TRUE

Case类可以被看作是普通的、不可变的数据保存对象,应该完全依赖于它们的构造函数参数。

这个函数概念允许我们

使用紧凑的初始化语法(Node(1, Leaf(2), None))) 使用模式匹配分解它们 是否隐含地定义了相等比较

结合继承,case类被用来模拟代数数据类型。

如果一个对象在内部执行有状态计算或显示其他类型的复杂行为,那么它应该是一个普通类。