study-note

6. クラス

目次

• クラス定義とコンストラクタ
• case class（データクラス）
  • apply
  • unapply
  • toString
  • equals
  • hashCode
  • copy
• オブジェクト
• コンパニオンオブジェクト
  • applyの役割
  • unapplyの役割

クラス定義とコンストラクタ

Javaと異なり、Scalaではコンストラクタとクラス定義が一体化されている

class Person(name: String, age: Int) {
  def greet(): String = s"Hi, my name is $name and I am $age years old."
}

• クラス名：Person
• コンストラクタ引数：nameとage
• メソッド：greet()

• インスタンス生成と呼び出し

  val p = new Person("Alice", 30)
  println(p.greet())
  

• 外からコンストラクタの引数にアクセスしたい場合、以下のようにすることで自動的にゲッターが生成される

  class Person(val name: String, val kind: String)
  

参照：サンプルコード

case class（データクラス）

• JavaのレコードやDTO（データ転送オブジェクト）に相当
• Scalaでは、より簡潔で強力

case class User(id: Int, name: String)

case classを定義すると、以下のメソッドが自動生成される

• apply：newを省略してインスタンス生成
• unapply：パターンマッチングで値を取り出す
• toString：オブジェクトの文字列表現
• equals：オブジェクトの内容が等しいか判定
• hashCode：equalsとセットで使えるハッシュ値
• copy：一部フィールドだけを変更した新しいインスタンスを作れる
• フィールドは自動でval扱いになる（外部から読み取り可能に）

apply

• これにより、newを省略してインスタンスを生成できる
• 詳細は後述

unapply

• パターンマッチングでインスタンスの中身を取り出すときに使う
• 詳細は後述

toString

• オブジェクトの文字列表現を返すメソッド
• 通常のclassではデフォルトでは難解（オーバーライドすればよい）
• case classでは自動でわかりやすく生成される（例：Class(str=Hoge)）

case class User(name: String, age: Int)
val u = User("Alice", 20)
println(u.toString) // → User(Alice,20)

equals

• オブジェクトの内容が等しいかを判定するメソッド
• Javaでは参照比較になるが、Scalaのcase classは構造比較
• 自動で適切にオーバーライドされる

User("Alice", 20) == User("Alice", 20)  // → true

hashCode

• ハッシュ値を返す
• equalsが等しいならばhashCodeも等しくなる
• MapのキーやSetの要素に使う場合、重要

val u = User("Alice", 20)
println(u.hashCode)

copy

• 特定のフィールドだけ変えて複製
• case class専用
• valが不変でも、copyで手軽に新しいバージョンが作れる
• フィールドの変更が簡単で、関数型の設計に便利

val u1 = User("Alice", 20)
val u2 = u1.copy(age = 30)  // nameはそのまま、ageだけ変更

参照：サンプルコード

オブジェクト

• 1回だけ作られるシングルトンオブジェクト
• classと異なり、newでインスタンス化する必要がない
• Javaのstaticのように、「どこからでも呼べる便利な機能」をまとめるのに使う

参照：サンプルコード

コンパニオンオブジェクト

• classとobjectが同じ名前で同じファイルにある場合、そのobjectをコンパニオンオブジェクトという
• classにapplyメソッドなどを追加したり、case classで自動生成されるメソッドをカスタマイズしたりできる

• class：インスタンスを作る設計図
• object：クラスに関連する便利なメソッド・定数をまとめる場所

参照：サンプルコード

applyの役割

• コンパニオンオブジェクトに書くと、newを省略してインスタンスを生成できる

• case class User(id: Int, name: Stringを定義した時、以下のようなapplyメソッドが自動生成されている

  def apply(name: String): User = new User(id, name)
  

• user = User(1, "John")のように呼び出した時、実際にはUser.applyが呼び出されている

unapplyの役割

• パターンマッチングでインスタンスの中身を取り出すときに使う

• case class User(id: Int, name: Stringを定義した時、以下のようなunapplyメソッドが自動生成されている

  def unapply(user: User): Option[(Int, String)] = Some((user.id, user.name))
  

• case User(i, n)のようにパターンマッチングを行う時、実際にはUser.unapplyが呼び出されている
• User(i, n)のi, nに値が展開される
• 参照：パターンマッチング

参照：サンプルコード

→7. 継承