【Java】Java 纪录类(Record Class)及代码示例

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Java中的记录类是什么？

在处理 Java 项目时，作为开发人员，我们经常编写服务类、安全类或任何其他基本类。这些类本质上是功能性的。同样，程序员编写类的唯一目的通常是携带数据。例如，假设客户端从服务器请求一些数据，例如一个人的ID和姓名，并且服务器用适当的数据进行响应。由于Java中一切都是对象，因此必须有某个类来承载数据。服务器将类的对象返回给客户端。请注意，该对象的唯一目的是将数据从服务器传送到客户端。

现在，编写这样一个数据类，即使它可能是一个简单的 POJO，也包含大量样板代码，例如私有字段、构造函数、getter 和 setter 方法、hashCode()、 equals()和toString ( )方法。由于 Java 语言的冗长性质，简单的载体类会变得繁重，包含大量不必要的代码。这些缺点导致引入了一种称为record的特殊类型的类。此类聚合（或保存）一组值，而无需编写样板代码，并充当数据对象的有效载体。

事实上，开发人员可以在没有记录类的情况下管理一切，就像我们长期以来所做的那样。记录类在便利性和效率方面将数据载体类重新定义到另一个水平。

我们经常用作数据载体的一个简单的 POJO 类可能包含大量的样板代码。下面是在 Java 中创建此类的代码示例：

package org.example;

import java.util.Objects;

public class Person {
    private int id;
    private String name;

    public Person() {
    }

    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return getId() == person.getId() && getName().equals(person.getName());
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(getId(), getName());
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

如何在 Java 中创建记录类

Java 中的 Record类由上下文相关关键字record支持。除非与记录声明一起使用，否则该关键字没有特殊含义。通常，在 Java 中使用以下语法声明记录：

record recordName(list-of-components) { 
	//可选语句
}

请注意，该声明与 Java 中的典型类声明有显着不同。该声明非常类似于以关键字record开头，后跟记录名称的函数。该记录类的参数包含逗号分隔的组件列表。该组件列表指定记录将保存的数据。另请注意，记录的正文是可选的。

现在，假设程序员想要创建上述person类的记录 - 开发人员可以使用以下 Java 代码示例声明该记录：

record Person(int id, String name){}

就是这样！我们准备创建此类的对象，如下所示：

Person p1 = new Person(1,”Peter Parker”);

在幕后，编译器自动提供存储数据所需的元素、构造函数、访问数据的 getter 方法、toString()、equals()和`hashCode()方法，而无需程序员的任何干预。因此，以下是有效的代码，尽管我们没有明确编写任何此类内容：

// toString方法的使用
System.out.println(p1.toString()); 
// getter方法的表现形式
System.out.println(p1.name());  

package org.example;

record Person(int id, String name){}
public class App
{
    public static void main( String[] args )
    {
        Person p1 = new PersonRecord(1,"Peter Parker");
        Person p2 = new PersonRecord(2,"Spiderman");
        System.out.println(p1.toString());
        System.out.println(p1.equals(p2));
        System.out.println(p1.name());
    }
}

关于上面的代码示例，有几点需要注意：

记录类提供的规范构造函数包含与组件列表相同的参数，并且按相同的顺序传递。传递的值会自动分配给记录字段。
记录由new关键字实例化，就像在 Java 中创建任何其他对象一样。
记录中的数据保存在私有最终字段中，并且只有一个 getter 方法。因此，记录中的数据是不可变的。
记录不能继承另一个类。但是，所有记录都隐式继承java.lang.Record。因此，它重写了Object类的equals()、hashCode()、toString()方法。
所有记录声明都是最终的，因此不能延期。
然而，一条记录可以实现一个或多个接口。
除组件列表之外的任何其他字段都必须声明为静态。

Java 中的规范构造函数

规范构造函数具有特定于 Java 中记录类构造的预定义形式。但是，有两种方法可以声明我们自己的实现。在 Java 中声明规范构造函数的第一种方法是使用以下代码：

record Invoice(String id, float amount) {
    static String prefix = String.valueOf(Calendar.getInstance().get(Calendar.YEAR))
            +String.valueOf(Calendar.getInstance().get(Calendar.MONTH)+1);
  
    public Invoice(String id, float amount){
        this.id=prefix+id.trim();
        this.amount=amount;
    }
}

另一种方法是声明一个紧凑的构造函数，其中签名的声明是隐式的。在这里，我们只需提供记录名称作为构造函数，不带任何参数。这种类型的构造函数具有所有参数的隐式声明（与记录组件相同），并自动分配给传递给记录组件的值。另请注意，在紧凑构造函数中，我们不使用 this 关键字。

record Invoice(String id, float amount) {
    static String prefix = String.valueOf(Calendar.getInstance().get(Calendar.YEAR))
            +String.valueOf(Calendar.getInstance().get(Calendar.MONTH)+1);
    public Invoice{
        id=prefix+id.trim();
        amount=amount;
    }  
}

Java 中的非规范构造函数

虽然有一个规范的构造函数就足够了，但程序员也可以声明一个非规范的构造函数，我们可能只想用默认值初始化记录字段的一个值。在这种情况下，开发人员可能会编写非规范的构造函数。非规范构造函数的关键要求是该构造函数*必须通过this关键字调用记录中的另一个构造函数。这是一个简单的例子：

record Invoice(String id, float amount) {
    static String prefix = String.valueOf(Calendar.getInstance().get(Calendar.YEAR))
            +String.valueOf(Calendar.getInstance().get(Calendar.MONTH)+1);
    public Invoice{
        id=prefix+id.trim();
        amount=amount;
    }

    public Invoice(String id){
        this(id,0.0f);
    }
}

同时使用规范构造函数和非规范构造函数来声明记录是完全有效的，并且记录可以具有的构造函数的数量没有限制，只要它是根据记录的规范设计的。

有关 Java 构造函数的更多信息，可阅读：如何在 Java 中使用构造函数。

Java 记录类代码示例

下面是一个快速代码示例，展示了如何在 Java 中使用Record类、规范构造函数和非规范构造函数：

package org.example;

record Invoice(String id, float amount) {
    static String prefix = String.valueOf(Calendar.getInstance().get(Calendar.YEAR))
            +String.valueOf(Calendar.getInstance().get(Calendar.MONTH)+1);
    public Invoice{
        id=prefix+id.trim();
        if(amount<0)
            throw new IllegalArgumentException("-ve values not allowed");
        amount=amount;
    }
    public Invoice(String id){
        this(id,0.0f);
    }

}
public class App
{
    public static void main( String[] args )
    {
        float[] amt = {400.00f,600.00f,300.00f,700.00f,600.00f};
        Invoice[] invoice = new Invoice[5];
        for(int i=0;i<invoice.length;i++)
            invoice[i] = new Invoice(String.valueOf(i+1), amt[i]);
        for(int i=0;i<invoice.length;i++)
            System.out.println(invoice[i].toString());
    }
}

Record类的特点

带有全部参数的构造方法
public 访问器
toString(),hashCode(),equals()
无 set，get 方法。没有遵循 Bean 的命名规范
final 类，不能继承 Record，Record 为隐士的 final 类。除此之外与普通类一样
不可变类，通过构造创建 Record
final 属性，不可修改  不能声明实例属性，能声明 static 成员

最后

Java 的Record类除了作为数据载体之外，还可以有许多创新的用例。隐式使用java.lang.Record类的关键字record的引入为其添加了另一层便利。毕竟，它是一个方便的类，专门设计用作数据载体，根据 Java 语言规范，它打破了 POJO 类声明的冗长性。开发人员完全可以放弃它并坚持旧的使用方式。