scala - Scala的案例类和类有什么区别？

Question

case class我在 Google 中搜索以找到 a和 a之间的区别class。大家都提到，当你想对类做模式匹配时，用例类。否则使用类，并提到一些额外的好处，如等于和哈希码覆盖。但这些是人们应该使用案例类而不是类的唯一原因吗？

我想 Scala 的这个特性应该有一些非常重要的原因。解释是什么，或者是否有资源可以从中了解有关 Scala 案例类的更多信息？

score 429 · Accepted Answer

案例类可以看作是简单的和不可变的数据保存对象，它们应该完全依赖于它们的构造函数参数。

这个功能概念使我们能够

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
隐式定义相等比较

结合继承，案例类用于模拟代数数据类型。

如果一个对象在内部执行有状态计算或表现出其他类型的复杂行为，它应该是一个普通的类。

score 171 · Accepted Answer

从技术上讲，类和案例类之间没有区别——即使编译器在使用案例类时确实优化了一些东西。但是，案例类用于消除特定模式的样板，它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

这使我们能够执行以下操作：

// 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 =>
}

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

它们也可以与哈希映射或集合一起使用，因为它们具有有效、稳定的 hashCode。

score 78 · Accepted Answer

案例类可以进行模式匹配
案例类自动定义哈希码和等于
案例类自动为构造函数参数定义 getter 方法。

（你已经提到了除了最后一个之外的所有内容）。

这些是与常规课程的唯一区别。

score 31 · Accepted Answer

没有人提到案例类也是这些方法的实例，Product因此继承了这些方法：

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

其中productArity返回类参数的数量，productElement(i)返回第i^个参数，并productIterator允许遍历它们。

score 30 · Accepted Answer

没有人提到案例类具有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）。达里奥在他指出它们是“不可变的”的地方暗示了这一点。

请注意，您可以通过在每个构造函数参数前面加上varfor case 类来覆盖默认值。但是，使案例类可变会导致它们的equals和hashCode方法随时间变化。 [1]

sepp2k已经提到案例类自动生成equals和hashCode方法。

也没有人提到案例类会自动创建一个object与类同名的伴侣，其中包含apply和unapply方法。该apply方法可以在不添加 . 的情况下构建实例new。unapply提取器方法可以实现其他人提到的模式匹配。

编译器还优化了案例类[2]的match模式case匹配速度。

[1]案例类很酷

[2]案例类和提取器，第 15 页。

score 18 · Accepted Answer

Scala 中的案例类构造也可以看作是删除一些样板的便利。

在构建案例类时，Scala 为您提供以下内容。

它创建一个类以及它的伴生对象
它的伴生对象实现了apply您可以用作工厂方法的方法。您获得了不必使用 new 关键字的语法糖优势。

因为该类是不可变的，所以您获得了访问器，它们只是该类的变量（或属性），但没有修改器（因此无法更改变量）。构造函数参数作为公共只读字段自动提供给您。比 Java bean 构造更好用。

默认情况下，您还可以获取hashCode、equals和方法，并且该方法在结构上比较对象。生成一个能够克隆对象的方法（其中一些字段具有提供给该方法的新值）。toStringequalscopy

如前所述，最大的优势是您可以对案例类进行模式匹配。这样做的原因是因为您获得了unapply让您解构案例类以提取其字段的方法。

本质上，在创建案例类（如果您的类不带参数，则为案例对象）时，您从 Scala 获得的是一个单例对象，其目的是作为工厂和提取器。

score 10 · Accepted Answer

除了人们已经说过的之外，还有一些更基本的区别class和case class

1.Case Class不需要显式new，而类需要调用new

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

2.默认构造函数的参数是私有的class，而它的公共的case class

// 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 class按价值比较自己

// case 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

score 9 · Accepted Answer

要最终了解什么是案例类：

让我们假设以下案例类定义：

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>();
    ()
  }
}
...

正如我们所见，Scala 编译器生成了一个常规类Foo和伴随对象Foo。

让我们通过编译的类并评论我们得到的内容：

类的内部状态Foo，不可变：

val foo: String
val bar: Int

吸气剂：

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

复制方法：

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

实现scala.Product特征：

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

通过以下方式实现scala.Equals使案例类实例具有可比性的特征==：

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

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

override <synthetic> def hashCode(): Int

压倒一切java.lang.Object.toString：

override def toString(): String

通过new关键字实例化的构造函数：

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

Object Foo: -没有关键字apply的实例化方法：new

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

unupply在模式匹配中使用案例类 Foo 的提取器方法：

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

保护作为单例的对象免于反序列化的方法，以防止再产生一个实例：

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

对象 Foo 扩展scala.runtime.AbstractFunction2了这样的技巧：

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

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

tupledfrom 对象返回一个函数，通过应用 2 个元素的元组来创建一个新的 Foo。

所以案例类只是语法糖。

score 7 · Accepted Answer

根据 Scala 的文档：

案例类只是常规类，它们是：

默认不可变

通过模式匹配可分解

通过结构相等而不是通过引用进行比较

简洁地实例化和操作

case关键字的另一个特点是编译器会自动为我们生成几个方法，包括 Java 中熟悉的 toString、equals 和 hashCode 方法。

score 6 · Accepted Answer

班级：

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

人物类：

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：单身人士：

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

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

score 4 · Accepted Answer

没有人提到案例类伴生对象有tupled防御，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您需要从元组构造案例类时，例如：

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

您可以通过直接创建对象来执行相同的操作，而无需使用元组，但是如果您的数据集表示为元组列表，元组为 20（具有 20 个元素的元组），则可能使用元组是您的选择。

score 4 · Accepted Answer

与类不同，案例类仅用于保存数据。

案例类对于以数据为中心的应用程序是灵活的，这意味着您可以在案例类中定义数据字段并在伴随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。

score 3 · Accepted Answer

案例类是可以与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
}

您会看到case后面是 Fun 类的实例，其第二个参数是 Var。这是一个非常好的和强大的语法，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”意味着“它与case”一起工作。（事实上，后面的实例与后面的实例进行match比较（匹配）case，Scala 必须分解它们，并且必须递归地分解它们的组成部分。）

案例类对哪些有用？维基百科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。任何现代函数式语言都必须支持代数数据类型（包括知道如何比较它们）。

什么案例类没有用？有些对象有状态，类似的代码connection.setConnectTimeout(connectTimeout)不适用于案例类。

现在您可以阅读Scala 之旅：案例类

score 3 · Accepted Answer

我认为总的来说，所有答案都给出了关于类和案例类的语义解释。这可能非常相关，但是 scala 中的每个新手都应该知道创建案例类时会发生什么。我已经写了这个答案，它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，但权力伴随着巨大的责任。因此，使用预建函数时要非常小心。

一些开发人员避免编写案例类，因为额外的 20 种方法，您可以通过反汇编类文件看到。

如果您想检查案例类中的所有方法，请参考此链接。

score 1 · Accepted Answer

案例类使用 apply 和 unapply 方法定义一个 compagnon 对象
案例类扩展了可序列化
案例类定义 equals hashCode 和 copy 方法
构造函数的所有属性都是val（语法糖）

score 1 · Accepted Answer

case classes下面列出了一些关键功能

案例类是不可变的。
new您可以在没有关键字的情况下实例化案例类。
案例类可以按值进行比较

scala fiddle 上的示例 scala 代码，取自 scala 文档。

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

score 0 · Accepted Answer

前面的答案中没有提到的一个重要问题是身份问题。常规类的对象具有标识，因此即使两个对象的所有字段具有相同的值，它们仍然是不同的对象。然而，对于案例类实例，相等性是纯粹根据对象字段的值来定义的。

scala - Scala的案例类和类有什么区别？

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