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
Run
仔细观察Point的定义:
public record Point(int x, int y) {}
把上述定义改写为class,相当于以下代码:
public 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。