【scala关键字系列】Case Class特性示例详解

【scala特性系列】Case Class特性示例详解

在Scala中，另一个支持函数式编程的特性是case class。case class具有常规类的所有功能，并且更多。当编译器在一个类前看到case关键字时，它会为您生成代码，带来以下好处：

• case class构造函数参数默认为public val字段，因此为每个参数生成访问方法。
• 在类的伴生对象中创建一个apply方法，因此您不需要使用new关键字来创建类的新实例。
• 生成一个unapply方法，使您可以在匹配表达式中以更多方式使用case class。
• 在类中生成一个copy方法。在Scala/面向对象编程中可能不常用，但在Scala/函数式编程中经常使用。
• 自动生成equals和hashCode方法，使您能够比较对象并将其轻松用作映射中的键。
• 自动生成默认的toString方法，有助于调试。

这些特性在以下章节中进行了演示。

使用apply，不需要new

当您将类定义为case class时，无需使用new关键字即可创建一个新实例：

scala> case class Person(name: String, relation: String)
defined class Person

// 不需要在Person之前加上"new"
scala> val christina = Person("Christina", "niece")
christina: Person = Person(Christina,niece)

正如在之前的课程中讨论的那样，这是因为在Person的伴生对象中生成了一个名为apply的方法。

没有修改器方法

case class构造函数参数默认为val字段，因此会为每个参数生成访问方法：

scala> christina.name
res0: String = Christina

但是，并不会生成修改器方法：

// 无法修改`name`字段
scala> christina.name = "Fred"
<console>:10: error: reassignment to val
       christina.name = "Fred"
                  ^

因为在函数式编程中永远不会修改数据结构，所以构造函数字段默认为val是有意义的。

unapply方法

在之前关于伴生对象的课程中，您看到了如何编写unapply方法。case class的一个很棒之处是它自动生成了一个unapply方法，因此您不需要编写一个。

为了演示这一点，想象一下您有这个trait：

trait Person {
    def name: String
}

然后，创建这些case class来扩展该trait：

case class Student(name: String, year: Int) extends Person
case class Teacher(name: String, specialty: String) extends Person

由于这些定义为case class，并且具有内置的unapply方法，因此您可以像这样编写一个match表达式：

def getPrintableString(p: Person): String = p match {
    case Student(name, year) =>
        s"$name is a student in Year $year."
    case Teacher(name, whatTheyTeach) =>
        s"$name teaches $whatTheyTeach."
}

copy方法

case class还具有自动生成的copy方法，当您需要执行克隆对象并在克隆过程中更新一个或多个字段时，它非常有用。

scala> case class BaseballTeam(name: String, lastWorldSeriesWin: Int)
defined class BaseballTeam

scala> val cubs1908 = BaseballTeam("Chicago Cubs", 1908)
cubs1908: BaseballTeam = BaseballTeam(Chicago Cubs,1908)

scala> val cubs2016 = cubs1908.copy(lastWorldSeriesWin = 2016)
cubs2016: BaseballTeam = BaseballTeam(Chicago Cubs,2016)

如上所示，当使用copy方法时，您只需提供在克隆过程中要修改的字段的名称。

equals和hashCode方法

case class还自动生成了equals和hashCode方法，因此可以比较实例：

scala> case class Person(name: String, relation: String)
defined class Person

scala> val christina = Person("Christina", "niece")
christina: Person = Person(Christina,niece)

scala> val hannah = Person("Hannah", "niece")
hannah: Person = Person(Hannah,niece)

scala> christina == hannah
res1: Boolean = false

这些方法也使您能够轻松地将对象用作集合（如set和map）中的键。

toString方法

最后，case class还具有良好的默认toString方法实现，对于调试代码非常有帮助：

scala> christina
res0: Person = Person(Christina,niece)

最大的优点

尽管所有这些功能对于函数式编程来说都是很好的优势，但case class的最大优点在于它们支持模式匹配。模式匹配是函数式语言的一个重要特性，Scala的case class提供了一种简单的方式在match表达式和其他领域实现模式匹配。

参考链接