scala - 将案例类用于可变状态是否(真的)不好？

Question

考虑以下代码:

case class Vector3(var x: Float, var y: Float, var z: Float)
{
  def add(v: Vector3): Unit =
  {
    this.x += v.x
    this.y += v.y
    this.z += v.z
  }
}

如您所见，案例类 拥有可变状态。非常不鼓励这样做，通常我会同意并绝对遵守这个“规则”，但这是整个故事。

我正在使用 Scala 从 scratch 编写一个小的 3d 游戏引擎。所以首先我考虑使用(更多)函数式风格，但是垃圾收集器会经常启动。

想一想:我在一个测试游戏中有几十个实体。它们都有一个位置 (Vector3)、一个方向 (Vector3)、一个比例 (Vector3) 和一大堆矩阵。如果我要在这些类(Vector3 和 Matrix4)中发挥作用并使它们不可变，我将每帧返回数百个新对象，从而导致巨大的 fps 损失，因为让我们面对现实吧，GC 有其用途，但在游戏引擎和 OpenGL……没那么多。

Vector3 以前是一个类，但现在是一个案例类，因为在代码的某处我需要对其进行模式匹配。

那么，使用包含可变状态的案例类真的那么不好吗？

请不要把它变成关于“你为什么还要在这样的项目中使用 Scala？”的讨论。我知道那里可能有更好的选择，但我对用 C++ 编写(又一个)引擎不感兴趣，我也不太急于钻研 Rust(目前)。

Answer 1

我会说使用具有可变状态的案例类是不好的，但这只是因为它们会覆盖您的 equals 和 hashCode 方法。在您的代码中的某处，您可能会检查 a == b 并发现它们是否相等。后来它们可能会有所不同，因为它们是可变的。至少，将它们与基于散列的集合结合使用是危险的。

但是，您似乎并不需要案例类提供的所有功能。您真正需要的似乎是用于模式匹配的提取器，那么为什么不定义它呢？此外，静态工厂 apply 和可读的 toString 表示可能很方便，因此您可以实现它们。

怎么样:

class Vector (var x: Float, var y: Float, var z: Float) {
  override def toString = s"Vector($x, $y, $z)"
}

object Vector {
  def apply(x: Float, y: Float, z: Float) = new Vector(x, y, z)

  def unapply(v: Vector): Option[(Float, Float, Float)] = Some((v.x, v.y, v.z))
}