В языке программирования Kotlin data class — это специальный тип класса, предназначенный для хранения данных. Он автоматически предоставляет полезные функции, такие как equals(), hashCode(), toString(), copy(), а также componentN() для деструктуризации. Основная идея — сократить шаблонный код, связанный с представлением объектов-значений (value objects), и обеспечить корректную реализацию семантики сравнения, копирования и отображения.

Объявление data class

Синтаксис:

data class User(val name: String, val age: Int)

Этот код создает полноценный класс с двумя свойствами и множеством полезных функций, сгенерированных автоматически компилятором Kotlin.

Автоматически сгенерированные методы

Когда вы объявляете data class, Kotlin компилятор создает (или использует существующую реализацию, если она переопределена вручную) следующие функции:

equals()
Сравнивает объекты по значениям всех свойств, указанных в первичном конструкторе.

Пример:

val u1 = User("Alice", 25)
val u2 = User("Alice", 25)
println(u1 == u2) // true

1. hashCode()
   Вычисляется на основе значений свойств, чтобы гарантировать, что одинаковые объекты будут иметь одинаковый хеш.
   Подходит для использования в Set и ключах Map.

2. toString()
   Формирует строку вида:
   "User(name=Alice, age=25)"

copy()
Создает копию объекта с возможностью изменить отдельные поля:

val original = User("Bob", 30)
val updated = original.copy(age = 31)

componentN()
Позволяет использовать деструктуризацию:

val (name, age) = original
println("$name is $age years old")

Условия для использования data class

Чтобы класс мог быть data, он должен удовлетворять следующим требованиям:

• Конструктор должен содержать хотя бы один параметр.

• Все параметры конструктора должны быть val или var.

• Класс не должен быть abstract, open, sealed или inner.

• Можно реализовывать интерфейсы, но нельзя наследоваться от других классов (как и обычные классы в Kotlin по умолчанию).

Пример: data class vs обычный класс

Обычный класс:

class Person(val name: String, val age: Int)

Чтобы сравнивать такие объекты по значению, вам нужно вручную переопределить equals() и hashCode().

Data class:

data class Person(val name: String, val age: Int)

Никакой дополнительной реализации — сравнение по значению, toString(), copy() и деструктуризация работают из коробки.

Преимущества использования data class

1. Минимум шаблонного кода (boilerplate)
   Вместо реализации нескольких методов вручную вы получаете их автоматически.

2. Семантика значений (value semantics)
   Объекты сравниваются по содержимому, а не по ссылке.

3. Поддержка неизменяемости
   Часто используется совместно с val, чтобы обеспечить безопасную работу без сайд-эффектов.

Деструктуризация
Позволяет удобно "распаковывать" значения:

val person = Person("Tom", 40)
val (name, age) = person

1. Клонирование с модификацией
   Метод copy() позволяет легко создавать вариации объектов без ручного конструирования.

2. Поддержка в стандартных библиотеках Kotlin
   Многие функции, работающие с коллекциями, используют data class — особенно при работе с маппингом, группировкой, сортировкой.

Использование в коллекциях

val people = listOf(
User("Alice", 25),
User("Bob", 30),
User("Alice", 25)
)
val unique = people.toSet() // hashCode() и equals() уже есть
println(unique.size) // 2

Деструктуризация и smart-код:

data class Coordinates(val x: Int, val y: Int)
fun printCoordinates(coord: Coordinates) {
val (x, y) = coord
println("x = $x, y = $y")
}

Расширенное использование: вложенные классы, sealed-классы

Хотя data class нельзя делать sealed, часто она используется в связке с sealed class, чтобы моделировать алгебраические типы данных:

sealed class Result
data class Success(val data: String) : Result()
data class Failure(val error: Throwable) : Result()

Это делает data class ключевым элементом при построении выразительных доменных моделей.

Ограничения data class

• Если нужно использовать логику сравнения, не основанную на всех полях — data class не всегда уместна.

• Нельзя наследоваться от других data class.

• Наследование data class невозможно вообще.

Таким образом, data class — мощный и лаконичный инструмент в Kotlin, позволяющий выразительно и эффективно моделировать объекты-значения без лишнего кода, с поддержкой автоматической генерации ключевых методов и идеальной интеграцией с остальными возможностями языка.