到目前为止，我们已经掌握了 Rust 的变量、数据类型和控制流。现在，我们将进入一个对 Java 开发者而言至关重要，也可能感到最“颠覆”的领域：代码的组织结构。
在 Java 的世界里，class（类）是我们思想的中心。它将数据（字段）和行为（方法）封装在一起，构成了我们所理解的“对象”。我们理所当然地认为，这是组织代码的唯一“正确”方式。
那么，当你来到 Rust 的世界，你脑海中第一个问题一定是：Rust 的 class 在哪里？
答案是：Rust 没有 class。
请先不要惊慌。Rust 当然有能力创建和组织复杂的抽象，但它采用了另一种不同的、甚至可以说是更灵活的方式。这一章，我们将通过 struct 和 impl 这对“黄金搭档”，来为你重塑“对象”的概念。
struct：数据的容器
首先，我们来认识 struct（结构体）。你可以把它直接类比为 一个只有字段（fields），没有方法（methods）的 Java 类。它就像一个纯粹的 POJO (Plain Old Java Object) 或 Java 14+ 中的 Record，其唯一职责就是定义数据的形状。
// 定义一个 User 结构体，用来存放用户数据
struct User {
active: bool,
username: String,
email: String,
sign_in_count: u64,
}
fn main() {
// 创建一个 User 结构体的实例
// 注意，我们必须为每个字段提供一个值
let mut user1 = User {
email: String::from("[email protected]"),
username: String::from("someusername123"),
active: true,
sign_in_count: 1,
};
// 使用点号 . 来访问字段，和 Java 一样
user1.email = String::from("[email protected]");
println!("User email is: {}", user1.email);
}语法糖（Field Init Shorthand）： 如果你的函数参数或局部变量名与 struct 的字段名完全相同，Rust 提供了一个方便的简写语法：
fn build_user(email: String, username: String) -> User {
User {
email, // 等同于 email: email,
username, // 等同于 username: username,
active: true,
sign_in_count: 1,
}
}这让创建实例的代码变得更加简洁。
到这里，struct 看起来就像一个简单的数据容器。那么，行为（方法）在哪里定义呢？
impl：赋予数据行为
这就是 impl（implementation，实现）大显身手的地方。impl 块专门用来为 struct（或 enum、trait）定义关联的行为。
思维转变的核心：
- Java
class= 数据（字段） + 行为（方法）的紧密耦合。 - Rust =
struct（定义数据） +impl（实现行为）的明确分离。
让我们为一个 Rectangle 结构体添加一个计算面积的方法：
// 1. 定义数据结构
#[derive(Debug)] // 这个注解让我们可以方便地打印 Rectangle 实例
struct Rectangle {
width: u32,
height: u32,
}
// 2. 在 impl 块中为 Rectangle 实现行为
impl Rectangle {
// 这是一个方法（method）
fn area(&self) -> u32 {
self.width * self.height
}
}
fn main() {
let rect1 = Rectangle {
width: 30,
height: 50,
};
// 使用 . 语法调用方法，和 Java 一样
println!(
"The area of the rectangle {:?} is {} square pixels.",
rect1,
rect1.area() // 调用 area 方法
);
}&self：Rust 版本的 this
在上面的 area 方法中，你一定注意到了这个奇特的参数 &self。这正是理解 Rust 方法的关键。
self、&self 和 &mut self 是 Rust 中 this 关键字的“变体”，但它们更明确、更安全。
-
&self(不可变借用)：这是最常见的。它表示该方法借用了这个结构体实例，但不能修改它。这相当于 Java 中一个不会改变任何对象字段的getter或普通方法。area方法只需要读取width和height，所以使用&self。 -
&mut self(可变借用)：表示该方法可变地借用了实例，因此可以修改实例的字段。这相当于 Java 中的setter或任何会改变对象状态的方法。impl Rectangle { fn scale(&mut self, factor: u32) { self.width *= factor; self.height *= factor; } } // 调用时需要一个可变的实例 // let mut rect1 = ...; // rect1.scale(2); -
self(获取所有权)：这种形式比较少见。它表示该方法会**完全“拥有”**这个实例。一旦调用完成，原来的实例变量将失效，不能再被使用。这在 Java 中没有直接对应，但可以类比于某些 Builder 模式的build()方法，调用后 builder 本身就没用了。Rust 在编译期就强制执行这种失效。
思维转变： Rust 将 Java 中隐式的 this 变得明确化。通过 &self 或 &mut self，你（和编译器）在方法签名中就能一眼看出这个方法是否会改变对象的状态，这极大地增强了代码的可读性和安全性。
关联函数：static 方法的替代品
那么，Java 中的 static 方法在 Rust 中如何表示呢？比如我们常用的工厂方法或构造函数。
答案是关联函数（Associated Functions）。
在 impl 块中，任何不以 self 作为第一个参数的函数，都是关联函数。它们仍然与这个 struct 相关联，但你不需要一个实例来调用它。
最常见的关联函数就是名为 new 的构造函数：
impl Rectangle {
// 这是一个关联函数，因为它没有 self 参数
// 它通常被用作构造器
fn new(width: u32, height: u32) -> Self {
Self { width, height }
}
}
fn main() {
// 使用 :: 语法来调用关联函数
let rect2 = Rectangle::new(10, 20);
}注意这里的 Self 是一个类型别名，代表 impl 块所针对的类型，即 Rectangle。使用 :: 语法来调用关联函数，这清晰地表明了该函数属于 Rectangle 的命名空间，等同于 Java 中的 Rectangle.new(...)。
本章小结：Java 与 Rust 的映射
经过本章的学习，我们可以画出这样一张清晰的对应图：
| Java 概念 | Rust 概念 | 描述 |
|---|---|---|
class |
struct + impl |
数据与行为分离，通过组合实现 |
| 字段 / 成员变量 | struct 字段 |
存储数据的容器 |
实例方法 (this) |
方法 (&self, &mut self) |
需要实例才能调用，操作实例数据 |
static 方法 / 构造器 |
关联函数 | 无需实例，通过 :: 调用 |
我们没有失去任何东西！我们只是用一种更明确、更模块化的方式来组织代码。Rust 这种“数据和行为分离”的设计哲学，鼓励我们更多地使用组合而非继承，这通常被认为是更健壮的软件设计原则。当我们未来学习到 Rust 的“接口”——Trait 时，你会更深刻地体会到这种设计的强大威力。