深入探索 Java 17 Record：简化数据类的强大工具
简介
在 Java 的发展历程中，创建简单的数据类（用于存储和传输数据）常常需要编写大量样板代码。Java 17 引入的 record 关键字，极大地简化了这一过程。record 为创建不可变的数据类提供了一种紧凑、简洁的语法，减少了开发人员编写重复代码的工作量，提升了代码的可读性和可维护性。本文将详细介绍 Java 17 record 的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者更好地掌握这一强大的新特性。
目录
- Java 17 Record 基础概念
- 什么是 Record
- Record 与传统类的区别
- Java 17 Record 使用方法
- 定义 Record
- 创建 Record 实例
- 访问 Record 字段
- Record 的方法
- Java 17 Record 常见实践
- 作为 DTO（数据传输对象）
- 作为不可变数据结构
- Java 17 Record 最佳实践
- 保持 Record 简单
- 合理使用 Record 方法
- 与其他特性结合使用
- 小结
Java 17 Record 基础概念
什么是 Record
Record 是 Java 17 引入的一种特殊类型，用于创建不可变的数据类。它本质上是一种语法糖，自动生成了构造函数、访问器方法（getter）、equals 方法、hashCode 方法以及 toString 方法，从而减少了开发人员编写样板代码的工作量。
Record 与传统类的区别
传统的 Java 类需要手动定义字段、构造函数、访问器方法、equals 方法、hashCode 方法以及 toString 方法。而 Record 会自动生成这些方法，使得代码更加简洁。例如，定义一个简单的传统 Java 类 Person：
public class Person {
private final String name;
private final int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass()!= o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
return age == person.age && name.equals(person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return 31 * name.hashCode() + age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
使用 Record 定义相同功能的 Person：
public record Person(String name, int age) {}
可以看到，使用 Record 定义的类更加简洁，代码量明显减少。
Java 17 Record 使用方法
定义 Record
定义一个 Record 非常简单，只需使用 record 关键字，后跟 Record 的名称和括号内的字段列表。字段可以是任何数据类型，包括基本类型、引用类型或其他自定义类型。例如：
public record Point(int x, int y) {}
创建 Record 实例
创建 Record 实例的方式与创建普通类实例类似，使用构造函数语法。Record 会自动生成一个与字段列表匹配的构造函数：
Point point = new Point(10, 20);
访问 Record 字段
Record 自动生成了访问器方法（getter），可以通过方法名直接访问字段。例如：
int x = point.x();
int y = point.y();
Record 的方法
除了访问器方法，Record 还自动生成了 equals、hashCode 和 toString 方法。equals 方法用于比较两个 Record 实例是否相等，hashCode 方法用于生成实例的哈希码，toString 方法用于返回实例的字符串表示。例如：
Point point1 = new Point(10, 20);
Point point2 = new Point(10, 20);
System.out.println(point1.equals(point2)); // true
System.out.println(point1.hashCode() == point2.hashCode()); // true
System.out.println(point1); // Point[x=10, y=20]
Java 17 Record 常见实践
作为 DTO（数据传输对象）
在企业级应用开发中，DTO 常用于在不同层之间传输数据。Record 非常适合作为 DTO，因为它提供了不可变的数据结构，并且代码简洁。例如，定义一个用于用户登录的 DTO：
public record LoginRequest(String username, String password) {}
在服务层或控制器层，可以方便地使用该 DTO 来接收和处理用户登录请求：
public class LoginService {
public boolean login(LoginRequest request) {
String username = request.username();
String password = request.password();
// 处理登录逻辑
return true;
}
}
作为不可变数据结构
Record 创建的类是不可变的，这意味着一旦实例被创建，其字段的值不能被修改。这在多线程环境或需要保证数据一致性的场景中非常有用。例如，定义一个表示日期的不可变数据结构：
public record Date(int year, int month, int day) {}
在使用过程中，不用担心日期对象的值会被意外修改：
Date date = new Date(2023, 10, 5);
// 这里无法修改 date 的字段值
Java 17 Record 最佳实践
保持 Record 简单
Record 的设计初衷是为了创建简单的数据类，因此应尽量保持其字段数量适中，避免包含过多复杂的逻辑。如果需要添加额外的行为，建议将其放在单独的服务类或工具类中。
合理使用 Record 方法
虽然 Record 自动生成了许多方法，但在某些情况下，可能需要自定义这些方法。例如，如果 Record 中的字段包含复杂对象，可能需要重写 equals 和 hashCode 方法以确保正确的比较和哈希计算。
与其他特性结合使用
Record 可以与 Java 的其他特性（如 Stream API、Lambda 表达式等）很好地结合使用。例如，在 Stream 操作中，可以方便地使用 Record 作为流中的元素：
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public record Book(String title, String author) {}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Book> books = List.of(
new Book("Java 核心技术", "Cay Horstmann"),
new Book("Effective Java", "Joshua Bloch")
);
List<String> bookTitles = books.stream()
.map(Book::title)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(bookTitles);
}
}
小结
Java 17 Record 为开发人员提供了一种简洁、高效的方式来创建不可变的数据类。通过自动生成常用的方法，Record 减少了样板代码，提高了代码的可读性和可维护性。在实际开发中，合理使用 Record 可以提升开发效率，尤其是在创建 DTO 和不可变数据结构时。希望本文介绍的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践能够帮助读者更好地理解和应用 Java 17 Record。