【Java】Java核心类之记录类

╰半橙微兮° 2024-03-22 19:49 100阅读 0赞

使用String、Integer等类型的时候，这些类型都是不变类，一个不变类具有以下特点：

定义 class 时使用 final，无法派生子类；  
每个字段使用final，保证创建实例后无法修改任何字段。  
假设我们希望定义一个Point 类，有x、y两个变量，同时它是一个不变类，可以这么写：

public final class Point {
        
        private final int x;
        private final int y;
    
        public Point(int x, int y) {
        
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    
        public int x() {
        
            return this.x;
        }
    
        public int y() {
        
            return this.y;
        }
    }

为了保证不变类的比较，还需要正确覆写equals()和hashCode()方法，这样才能在集合类中正常使用。后续我们会详细讲解正确覆写equals()和hashCode()，这里演示Point不变类的写法目的是，这些代码写起来都非常简单，但是很繁琐。

### record ###

从Java 14开始，引入了新的Record类。我们定义Record类时，使用关键字record。把上述Point类改写为Record类，代码如下：

// Record
    public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Point p = new Point(123, 456);
            System.out.println(p.x());
            System.out.println(p.y());
            System.out.println(p);
        }
    }
    
    record Point(int x, int y) {
        }

仔细观察Point的定义：

record Point(int x, int y) {
        }

把上述定义改写为class，相当于以下代码：

final class Point extends Record {
        
        private final int x;
        private final int y;
    
        public Point(int x, int y) {
        
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    
        public int x() {
        
            return this.x;
        }
    
        public int y() {
        
            return this.y;
        }
    
        public String toString() {
        
            return String.format("Point[x=%s, y=%s]", x, y);
        }
    
        public boolean equals(Object o) {
        
            ...
        }
        public int hashCode() {
        
            ...
        }
    }

除了用final修饰class以及每个字段外，编译器还自动为我们创建了构造方法，和字段名同名的方法，以及覆写toString()、equals()和hashCode()方法。

换句话说，使用record关键字，可以一行写出一个不变类。

和enum类似，我们自己不能直接从Record派生，只能通过record关键字由编译器实现继承。

### 构造方法 ###

编译器默认按照record声明的变量顺序自动创建一个构造方法，并在方法内给字段赋值。那么问题来了，如果我们要检查参数，应该怎么办？

假设Point类的x、y不允许负数，我们就得给Point的构造方法加上检查逻辑：

public record Point(int x, int y) {
        
        public Point {
        
            if (x < 0 || y < 0) {
        
                throw new IllegalArgumentException();
            }
        }
    }

注意到方法public Point \{…\}被称为Compact Constructor，它的目的是让我们编写检查逻辑，编译器最终生成的构造方法如下：

public final class Point extends Record {
        
        public Point(int x, int y) {
        
            // 这是我们编写的Compact Constructor:
            if (x < 0 || y < 0) {
        
                throw new IllegalArgumentException();
            }
            // 这是编译器继续生成的赋值代码:
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
        ...
    }

作为record的Point仍然可以添加静态方法。一种常用的静态方法是of()方法，用来创建Point：

public record Point(int x, int y) {
        
        public static Point of() {
        
            return new Point(0, 0);
        }
        public static Point of(int x, int y) {
        
            return new Point(x, y);
        }
    }

这样我们可以写出更简洁的代码：

var z = Point.of();  
var p = Point.of(123, 456);

### 小结 ###

从Java 14开始，提供新的record关键字，可以非常方便地定义Data Class：

使用record定义的是不变类；

可以编写Compact Constructor对参数进行验证；

可以定义静态方法。