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

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

其他回答

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。

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。

与类不同,case类仅用于保存数据。

Case类对于以数据为中心的应用程序来说非常灵活,这意味着您可以在Case类中定义数据字段,并在伴生对象中定义业务逻辑。通过这种方式,您将数据与业务逻辑分离。

使用copy方法,您可以从源继承任何或所有必需的属性,并可以根据需要更改它们。

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

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。


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。