案例类继承有什么 *so* 错误？答案

【问题标题】：What is *so* wrong with case class inheritance?案例类继承有什么 *so* 错误？
【发布时间】：2012-06-22 15:06:59
【问题描述】：

在寻找其他东西时，完全出于巧合，我偶然发现了一些关于案例类继承是多么可怕的问题。有一个叫做ProductN 的东西，坏蛋和国王，精灵和巫师，以及案例类继承如何丢失了某种非常理想的属性。那么案例类继承有什么问题呢？

【问题讨论】：

标签： scala inheritance case-class

【解决方案1】：

一个字：平等

case 类提供了equals 和hashCode 的实现。等价关系，称为equals 是这样工作的（即必须具有以下属性）：

所有x； x equals x 是 true（反身）
对于x、y、z；如果x equals y 和y equals z 然后x equals z（传递）
对于x，y；如果x equals y 然后y equals x（对称）

只要您在继承层次结构中允许相等，您就可以打破 2 和 3。以下示例简单地证明了这一点：

case class Point(x: Int, y: Int)
case class ColoredPoint(x: Int, y: Int, c: Color) extends Point(x, y)

那么我们有：

Point(0, 0) equals ColoredPoint(0, 0, RED)

但是不是

ColoredPoint(0, 0, RED) equals Point(0, 0)

您可能会争辩说，所有类层次结构都可能存在这个问题，这是真的。但是从开发人员的角度来看，案例类的存在专门用于简化相等性（以及其他原因），因此让它们的行为不直观将是一个自己的目标的定义！

还有其他原因；尤其是copy did not work as expected 和interaction with the pattern matcher。

【讨论】：

稍微详细说明一下怎么样 :) ？
在 OO 范式中，这种不对称等价似乎很有用，就像在类型级别 ColoredPoint 是-a Point 但反之亦然。可能不得不称它为equals 以外的其他名称……也许subEquals？
@LuigiPlinge 可能是 canReplace、supersedes、specifies 或 overrides 的反向关系？任何表明它的>=-ness（或>:，如果你喜欢）。我用>= 来命名它似乎比<= 更容易。
泛型 equals 很容易实现，它可以满足相等性，使类成为比较的成员。复制的东西看起来只是一个错误，与模式匹配器的交互应该可以工作，就像它对非案例类层次结构一样。
case class 只有在没有父级覆盖它的情况下才会得到equals，所以在这种情况下，ColoredPoint 将使用Point 的equals/hashCode（我没有知道这在 2012 年是否已经是这种情况），它是对称的（并且是反射和传递的）。您可能会争辩 ColoredPoint(0, 0, RED) == ColoredPoint(0, 0, GREEN) 不直观，我同意，但问题不在于案例类继承：如果 Point 是覆盖 equals 的非 case 类，您将遇到完全相同的问题。 copy 更是个问题。

【解决方案2】：

这并不完全正确。这比谎言更糟糕。

正如aepurniet 所提到的，在任何情况下，限制定义区域的类后继必须重新定义相等性，因为模式匹配必须完全等同于相等（如果尝试将Point 匹配为ColoredPoint，那么它将不匹配，因为@ 987654324@不存在）。

这有助于理解如何实现案例类层次结构的相等性。

case class Point(x: Int, y: Int)
case class ColoredPoint(x: Int, y: Int, c: Color) extends Point(x, y)

Point(0, 0) equals ColoredPoint(0, 0, RED)  // false
Point(0, 0) equals ColoredPoint(0, 0, null) // true

ColoredPoint(0, 0, RED) equals Point(0, 0)  // false
ColoredPoint(0, 0, null) equals Point(0, 0) // true

最终，即使对于案例类的后继（不覆盖相等性），也可以满足相等关系的要求。

case class ColoredPoint(x: Int, y: Int, c: String)
class RedPoint(x: Int, y: Int) extends ColoredPoint(x, y, "red")
class GreenPoint(x: Int, y: Int) extends ColoredPoint(x, y, "green")

val colored = ColoredPoint(0, 0, "red")
val red1 = new RedPoint(0, 0)
val red2 = new RedPoint(0, 0)
val green = new GreenPoint(0, 0)

red1 equals colored // true
red2 equals colored // true
red1 equals red2 // true

colored equals green // false
red1 equals green // false
red2 equals green // false

def foo(p: GreenPoint) = ???

【讨论】：