case class 和class的区别以及构造器参数辨析

Posted 2020-12-04 perkinszhu

工作中偶然发现Scala构造方法中的参数，无论是否有val/var修饰都可以顺利编译运行，如下：

1     class AA(name: String)
2     class BB(val name: String)

那么两者的区别在哪里呢？对于case class呢？其区别又在哪里？其应用场景又在哪里呢？下面就辨析一下如下几个类的区别

 1     class AA(name: String)
 2     class BB(val name: String)
 3     class CC(var name: String)

 4     class DD(private val name: String)
 5     class EE(private[this] val name: String)

 6     case class FF(name: String)
 7     case class GG(val name: String)
 8     case class HH(var name: String)
 9     case class II(private val name: String)
10     case class JJ(private[this] val name: String)

 

 单纯的从代码中来看，发现不了什么区别，只是简单的多了一个val的修饰符。为了一探究竟，先对源码进行编译，然后通过javap对其class文件进行反编译，查看其与源码的区别。

一、普通类构造器中val/var 存在和不存在的区别

源码：

1     class AA(name: String)
2     class BB(val name: String)
3     class CC(var name: String)

 反编译结果：

 1 Compiled from "Test.scala"
 2 public class AA {
 3   public AA(java.lang.String);
 4 }
 5 
 6 Compiled from "Test.scala"
 7 public class BB {
 8   private final java.lang.String name;
 9   public java.lang.String name();
10   public BB(java.lang.String);
11 }
12 
13 Compiled from "Test.scala"
14 public class CC {
15   private java.lang.String name;
16   public java.lang.String name();
17   public void name_$eq(java.lang.String);
18   public CC(java.lang.String);
19 }

  结论：构造器中val修饰的参数，编译之后会在该类中添加一个private final的全局常量，同时提供一个用于获取该常量的public方法，无设置方法。

　　　构造器中var修饰的参数，编译之后会在该类中添加一个private的全局变量，同时提供两个获取和设置该变量值的public方法。

 　　　构造器中无修饰符的参数，则该参数属于构造函数内的局部参数，仅仅在该构造函数内部访问。

二、普通类构造器中private和private[this] 修饰参数的区别

源码：

1     class DD(private val name: String)
2     class EE(private[this] val name: String)

 反编译结果：

Compiled from "Test.scala"
public class DD {
  private final java.lang.String name;
  private java.lang.String name();
  public DD(java.lang.String);
}

Compiled from "Test.scala"
public class EE {
  public EE(java.lang.String);
}

 结论：private 修饰的构造器参数，编译之后会在该类中添加一个private final的全局常量，同时提供一个private的访问该参数的方法。即该参数可在该类范围内访问。

　　　private[this]修饰的构造器参数，不存在全局变量，只能在该构造方法中访问，在该类中无法访问。同 class AA(name: String)

注意：Scala整个类体就是其构造函数，所以，站在Scala角度看，private[this]修饰的构造器参数能够在整个类中访问，而站在Java角度看，该参数仅仅能够在构造函数中访问，在类中无法访问。而站在Scala角度看，private[this]和 private的主要区别在于，private[this]修饰的参数无法通过e.name的方式访问，即使在该类的内部。注意下图：

图中，在EE#show中是无法访问that.name的，即使that的类型本身就是EE也不行的。这才是private[this]和private在Scala中的主要区别。

 三、普通class和case class的区别

源码：

1   case class FF(name: String)

 编译之后会发现在文件夹下面多出两个class文件，一个为FF.class，另一个为FF$.class文件。对两个文件进行反编译

反编译结果：

 1 Compiled from "Test.scala"
 2 public class FF implements scala.Product,scala.Serializable {
 3     //private final 修饰的name常量
 4     private final java.lang.String name;
 5     //public修饰获取name的方法,可用于外部访问
 6     public java.lang.String name();
 7     //public修饰的构造函数
 8     public FF(java.lang.String);
 9     public static scala.Option<java.lang.String> unapply(FF);
10     public static FF apply(java.lang.String);
11     public static <A> scala.Function1<java.lang.String, A> andThen(scala.Function1<FF, A>);
12     public static <A> scala.Function1<A, FF> compose(scala.Function1<A, java.lang.String>);
13     public FF copy(java.lang.String);
14     public java.lang.String copy$default$1();
15     public java.lang.String productPrefix();
16     public int productArity();
17     public java.lang.Object productElement(int);
18     public scala.collection.Iterator<java.lang.Object> productIterator();
19     public boolean canEqual(java.lang.Object);
20     public int hashCode();
21     public java.lang.String toString();
22     public boolean equals(java.lang.Object);
23 }
24 
25 Compiled from "Test.scala"
26 public final class FF$ extends scala.runtime.AbstractFunction1<java.lang.String, FF> implements scala.Serializable {
27     //静态的FF$对象
28     public static FF$ MODULE$;
29     //构造函数为private
30     private FF$();
31     
32     //返回FF对象的 apply方法
33     public FF apply(java.lang.String);
34     
35     public static {};
36     public final java.lang.String toString();
37     public scala.Option<java.lang.String> unapply(FF);
38     private java.lang.Object readResolve();
39     public java.lang.Object apply(java.lang.Object);
40 }

  分析：

　　先看FF.class

　　　1、对比class AA(name: String)的结果来看，case class 自动实现了scala.Product,scala.Serializable两个特质(接口)，因此，case class类中自然也会实现这两个特质中的抽象方法/覆写一些方法（11~22行）。

1 public class AA
2 public class FF implements scala.Product,scala.Serializable 

 　　　2、对比 public class BB，在类内部都具有一个全局常量name和一个获取该常量的public方法，同时两者都具有一个public的构造函数。

　　　3、实现了一些特质中的一些方法，覆写了Java Object中的一些方法。例如:andThen() toString() hashCode()等

 　　再看FF$

　　　　1、有一个public  static修饰名为 MODULE$ 的 FF$对象。

　　　　2、构造器被私有化，用private修饰。

　　　　3、组合1、 2、两点可知，FF$是一个单例类。其矢志不渝就是Scala中FF类的伴生对象。 

 结论：

　　Scala编译器在对case class进行编译的时候做了特殊处理，扩展了其方法和功能，加入了scala.Product,scala.Serializable的特性，同时为其提供了该类的伴生对象。另外，对于case class 构造器参数，其默认以public修饰，可允许外部调用。

 四、其他

 上面几个对比理解了，下面这几个类之间的区别也就可以举一反三了。

1     case class GG(val name: String)
2     case class HH(var name: String)
3     case class II(private val name: String)
4     case class JJ(private[this] val name: String)

 

 

 

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