Java 17 新特性之 Records（记录类）

Java 17 引入了 Records（记录类） ，这是 Java 语言中一种新的类类型，用于简化数据载体类的定义。Records 是不可变的数据类，自动提供了 equals()、hashCode()、toString() 等方法，从而减少了样板代码的编写。

这一特性最初在 Java 14 中作为预览功能引入，并在 Java 16 中成为正式特性。Java 17 继续支持并优化了这一功能。

为什么需要 Records？

在传统的 Java 开发中，当我们需要创建一个简单的数据载体类时，通常需要编写大量的样板代码，例如：

构造函数
equals() 方法
hashCode() 方法
toString() 方法
Getter 方法

这些代码虽然可以通过 IDE 自动生成，但仍然会增加代码的复杂性，降低可读性。

Records 的目标是通过简化的语法，自动生成这些方法，使代码更加简洁和直观。

Records 的基本用法

定义一个 Record 类

使用 record 关键字定义一个记录类：

arduino 复制代码

record Person(String name, int age) {}

示例代码：

csharp 复制代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("Alice", 25);
        System.out.println(person); // 自动调用 toString()
        System.out.println("Name: " + person.name());
        System.out.println("Age: " + person.age());
    }
}

输出：

makefile 复制代码

Person[name=Alice, age=25]
Name: Alice
Age: 25

Records 的特点

自动生成构造函数

编译器会自动为 Record 类生成一个构造函数，包含所有字段。
你可以根据需要自定义构造函数。

arduino 复制代码

record Person(String name, int age) {
    // 自定义构造函数
    public Person {
        if (age < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Age cannot be negative");
        }
    }
}

自动生成访问器方法

每个字段都会自动生成一个对应的访问器方法（getter），方法名与字段名相同。
不需要显式地编写 getName() 或 getAge()。

ini 复制代码

Person person = new Person("Alice", 25);
String name = person.name(); // 访问 name 字段
int age = person.age();      // 访问 age 字段

自动生成 equals() 和 hashCode()

Records 会根据字段值自动生成 equals() 和 hashCode() 方法。
两个 Record 对象相等的条件是它们的所有字段值都相等。

ini 复制代码

Person p1 = new Person("Alice", 25);
Person p2 = new Person("Alice", 25);
System.out.println(p1.equals(p2)); // true

自动生成 toString()

编译器会自动生成 toString() 方法，格式为：RecordName[field1=value1, field2=value2]。

ini 复制代码

Person person = new Person("Alice", 25);
System.out.println(person); // 输出：Person[name=Alice, age=25]

不可变性

Record 类的字段是隐式 final 的，无法修改。
这使得 Record 类非常适合用作不可变数据对象。

ini 复制代码

Person person = new Person("Alice", 25);
// person.name("Bob"); // 编译错误：无法修改字段

Records 的限制

不能继承其他类

Record 类隐式继承自 java.lang.Record，因此不能显式继承其他类。

dart 复制代码

record Person(String name, int age) extends Object {} // 编译错误

不能声明非静态字段

Record 类只能包含声明的组件字段，不能添加额外的实例字段。

arduino 复制代码

record Person(String name, int age) {
    private int id; // 编译错误：不能添加额外的实例字段
}

不能定义额外的构造函数

只能定义紧凑构造函数（Compact Constructor）或重载构造函数。

arduino 复制代码

record Person(String name, int age) {
    public Person() { // 编译错误：不能定义无参构造函数
        this("", 0);
    }
}

Records 的高级用法

1. 局部类实现接口

Record 类可以实现接口，但不能继承其他类。

java 复制代码

interface Greeting {
    void greet();
}

record Person(String name, int age) implements Greeting {
    @Override
    public void greet() {
        System.out.println("Hello, my name is " + name);
    }
}

Person person = new Person("Alice", 25);
person.greet(); // 输出：Hello, my name is Alice

2. 嵌套 Record

可以在其他类中定义嵌套的 Record 类。

arduino 复制代码

class OuterClass {
    record Point(int x, int y) {}
}

OuterClass.Point point = new OuterClass.Point(10, 20);
System.out.println(point); // 输出：Point[x=10, y=20]

3. 泛型 Record

Record 类支持泛型。

sql 复制代码

record Pair<T, U>(T first, U second) {}

Pair<String, Integer> pair = new Pair<>("Alice", 25);
System.out.println(pair); // 输出：Pair[first=Alice, second=25]

适用场景

数据传输对象（DTO） ：

在微服务或 API 调用中，常用于封装请求和响应数据。

不可变对象：

当需要创建不可变的对象时，Record 类是一个很好的选择。

简单实体类：

在领域驱动设计（DDD）中，可以用 Record 类表示值对象（Value Object）。

减少样板代码：

替代传统的 POJO 类，减少冗余代码。

总结

Records 是 Java 17 中一项非常实用的新特性，特别适合用来定义简单的数据载体类。它通过自动生成构造函数、访问器方法、equals()、hashCode() 和 toString() 等方法，极大地简化了代码的编写，同时保证了不可变性和线程安全性。