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。

在之前的回答中没有提到的一个重要问题是身份。常规类的对象具有同一性，因此即使两个对象的所有字段值相同，它们仍然是不同的对象。然而，对于case类实例，相等性纯粹是根据对象字段的值定义的。

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。

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。

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。

Scala中的case类构造也可以看作是删除一些样板文件的便利工具。

在构造一个case类时，Scala提供了以下内容。

它创建了一个类及其伴生对象 它的伴生对象实现了apply方法，您可以将其用作工厂方法。你不必使用new关键字，从而获得了语法上的优势。

因为类是不可变的，所以你得到了访问器，它只是类的变量(或属性)，而没有突变器(因此没有改变变量的能力)。构造函数参数作为公共只读字段自动提供给您。比Java bean构造好用得多。

默认情况下还可以获得hashCode、equals和toString方法，equals方法从结构上比较对象。生成一个复制方法来克隆一个对象(其中一些字段具有提供给该方法的新值)。

正如前面提到的，最大的优点是可以在case类上进行模式匹配。这是因为您获得了unapply方法，该方法允许您分解case类以提取其字段。

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实际上，在创建case类(或者case对象，如果你的类不带参数)时，你从Scala得到的是一个作为工厂和提取器的单例对象。