2.1 类、对象与样例类

2.1 类、对象与样例类

类用主构造器直接声明字段与方法；object 是单例；样例类（case class） 是编译器替你生成相等性、拷贝与解构能力的不可变数据载体。本节是 Scala 数据建模的地基。

主构造器就写在类名后面

class Account(val owner: String, var balance: BigDecimal) {
  def deposit(amount: BigDecimal): Unit =
    balance = balance + amount

  def canAfford(price: BigDecimal): Boolean = balance >= price
}

val acc = new Account("Wang", 100)
acc.deposit(50)
acc.balance   // 150
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参数前的 val/var 决定它是否成为字段：val owner 只读，var balance 可变。什么都不写则只是构造参数，类外不可见。相比 Java 的"字段 + getter + setter + 构造器"三件套，一行顶十几行。

类体里还可以有辅助构造器，但 Scala 风格更倾向用工厂方法（见下面伴生对象）。

object：不需要 new 的单例

object RateTable {
  val standard: BigDecimal = 1.13
  def apply(net: BigDecimal): BigDecimal = net * standard
}

RateTable(200)   // 226.0 —— apply 让对象像函数一样调用
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与类同名的 object 叫伴生对象，能访问类的私有成员，惯例上放工厂方法与常量。Scala 没有 static 关键字，静态成员全部住在伴生对象里——这让"一切皆对象"在语言层面没有例外。

样例类：数据建模的主力

case class Point(x: Int, y: Int)

val p1 = Point(1, 2)
val p2 = Point(1, 2)

p1 == p2          // true，按值比较
p1.copy(y = 10)   // Point(1, 10)，改一列其余照抄
val Point(a, b) = p1   // 解构，a=1, b=2
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样例类自动获得：按值的 equals 与 hashCode、可读 toString、copy、伴生对象里的 apply（所以不需要 new）与 unapply（供模式匹配解构）。注意 p1 == p2——普通类比的是引用，样例类比的是内容，这个差别在往集合里放、做去重时立刻显现。

什么时候用普通类

样例对象示例：case object Idle，常与样例类组成状态机（3.3 节会大量使用）。

枚举的两种写法

Scala 3 的 enum 是样例类的语法糖衣：

enum Color(val rgb: Int):
  case Red   extends Color(0xFF0000)
  case Green extends Color(0x00FF00)
  case Blue  extends Color(0x0000FF)
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图 2-1 class、object 与 case class 的分工

完整案例：用样例类建模一笔支付

来看一个贴近真实的建模过程。背景是支付网关需要对账，每笔支付可能是成功、失败或待确认三种状态，且要携带不同的附加信息。面向对象的直觉是建一个 Payment 基类加三堆字段，样例类的答案干净得多：

enum PaymentState:
  case Succeeded(txnId: String, at: Long)
  case Failed(code: Int, reason: String)
  case Pending(expiresAt: Long)

import PaymentState.*

case class Payment(id: Long, amount: BigDecimal, state: PaymentState):
  def isSettled: Boolean = state match
    case Succeeded(_, _) => true
    case _               => false

val p1 = Payment(1001, 59.9, Succeeded("TX-8", 1721000000L))
val p2 = p1.copy(amount = 69.9)   // 基于旧值造新值，id 与 state 原样保留
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操作过程只有三步：声明枚举与样例类、用 match 分支处理状态、用 copy 做无副作用修改。结果是编译器免费送了 equals、hashCode、toString、模式匹配支持与不可变复制；解读一下，样例类的本质是"代数数据类型"——状态空间被类型完整穷尽，少写一个分支编译器直接警告。变式也简单：若状态会随时间流转，把新状态做成新值（p1.copy(state = Pending(...))），旧值留作审计痕迹，这正是第三章不可变思想在对象世界的预演。

编译器送的四件套怎么验证

case class Money(cents: Int)

val a = Money(500)
val b = Money(500)
a == b                    // true：按值比较，不是按引用
Money(500).hashCode == Money(500).hashCode   // true：可安全放进 Set/Map
println(a)                // Money(500)：可直接打印
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普通类这三条全部相反：== 比引用、hashCode 按身份、打印是地址。经验法则随之确立——数据用 case class，有身份概念的实体（如活跃的连接对象）才用普通 class。

常见编译错误：unapply 不是无条件可用

把样例类实例 match 到两个字段但只声明了一个，报 pattern mismatch；或者对普通类的实例用样例类风格的模式匹配，直接找不到 extractor。排错方向就一句：模式匹配的字段形状必须与构造形状一致。

本节要点回顾

• 主构造器写在类名后，val/var 决定字段可见性与可变性。
• object 承担静态职责，apply 提供函数式调用外观。
• 样例类按值判等、免 new、可 copy 可解构，是数据建模默认选择。
• enum（Scala 3）统一了旧 Java 枚举与密封继承层级两种需求。