06、记录类（Record）

• 记录 ( record) ：是一种特殊形式的类，其状态 不可变，而且公共可读。
  • 在 Java 语言规范中，一个 记录（Record） 的 实例字段 称为 组件 (component)。
  • 记录（Record） 不能被继承。
  • 记录（Record） 的 实例变量，默认是有 final 修饰 的。
• Java 16 中引入的 记录（Record） 是一种新的类类型，旨在简化 不可变数据模型的声明和使用。

一、记录 vs 普通类

---

1、代码对比

---

• Record 类定义：

package org.rainlotus.materials.javabase.a04_oop.aboutrecord;

import java.math.BigDecimal;

// 自动生成 全参构造、访问器方法、equals、hashCode、toString
public record Product(String id, String name, BigDecimal price) {
}

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        var p = new Product("1234", "张三", new BigDecimal("12345.12"));

        // 1234	    张三		12345.12
        System.out.println(p.id() + "\t\t" + p.name() + "\t\t" + p.price());
    }
}

• 用普通类模拟记录类：

// 需手动生成 全参构造、访问器方法、equals、hashCode、toString
public class Product {
    private final String id;
    private final String name;
    private final BigDecimal price;

    public Product(String id, String name, BigDecimal price) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    // 手动生成 getter/equals/hashCode/toString 等方法
    public String id(){
        return id;
    }

    public String name(){
        return name;
    }

    public BigDecimal price(){
        return price;
    }
}

class Test{
    public static void main(String[] args) {
        var p = new Product("1234", "张三", new BigDecimal("12345.12"));

        // 1234	    张三		12345.12
        System.out.println(p.id() + "\t\t" + p.name() + "\t\t" + p.price());
    }
}

2、小结

---

特性	记录（Record）	普通类（Class）
不可变性	所有字段隐式 final	需手动声明 final 字段
样板代码	自动生成方法（equals, hashCode等）	需手动实现或依赖 IDE 生成
继承	不能继承其他类，但可实现接口	可继承其他类并实现接口
构造方法	自动生成全参构造方法	需显式定义构造方法
应用场景	不可变数据载体（DTO、值对象）	通用业务逻辑、可变状态对象

二、记录（Record）的核心特性

---

1、不可变性（Immutability）

• 记录的所有字段（称为 组件）默认是 final 的，对象一旦创建后，其状态不可修改。
• 编译器自动生成基于所有组件的构造函数、访问器方法 等。

// 作为方法返回值（不可变）
public record Response<T>(boolean success, T data) { }

Response<String> response = new Response<>(true, "操作成功");

// 需要可变状态的业务对象
public class ShoppingCart {
    private List<Product> items = new ArrayList<>();

    public void addItem(Product item) {
        items.add(item);
    }

    public void removeItem(Product item) {
        items.remove(item);
    }
}

2、自动生成的方法

• 构造方法：根据组件生成全参构造方法。
• 访问器方法：为每个组件生成 public 访问器（如 name() 而非传统 getName()）。
• equals() 和 hashCode()：基于所有组件进行值比较。
• toString()：返回包含所有组件名称和值的字符串。

3、限制

• 不能显式继承其他类（但可以实现接口）。
• 记录类是隐式 final 的，不可被继承。
• 组件必须是不可变字段（隐式 final）。

4、自定义行为

• 允许在记录中添加静态方法、实例方法、构造函数验证、类变量 等：

public record Person(String name, int age) {
    // 自定义构造函数验证
    public Person {
        if (age < 0) throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负数");
    }
    
    // 添加实例方法
    public String greet() {
        return "Hello, " + name;
    }
}

• 注意：不能手动添加 实例变量。

三、应用场景

---

1、数据传输对象（DTO）

• 用于在不同层（如数据库、服务层、前端）之间传输数据。
• 替代传统的 POJO，减少样板代码。

// 替代传统DTO类
public record UserDTO(String username, String email, LocalDateTime createdAt) { }

2、值对象（Value Objects）

• 表示简单的不可变数据聚合，如坐标、金额、日期范围等。

// 表示二维坐标
public record Coordinate(double latitude, double longitude) { }

// 表示金额（含货币单位）
public record Money(BigDecimal amount, Currency currency) { }

3、模式匹配（Pattern Matching）

• 结合 <font style="color:#000000;">instanceof</font> 和 <font style="color:#000000;">switch</font> 表达式，简化数据解构。

Object obj = new Point(3, 4);
if (obj instanceof Point(int x, int y)) {
    System.out.println("坐标: (" + x + ", " + y + ")");
}

4、临时数据容器

• 在流式操作（Stream API）中作为中间结果的载体。

List<Person> people = ...;
List<String> names = people.stream()
    .map(p -> new NameRecord(p.firstName(), p.lastName()))
    .filter(n -> n.lastName().startsWith("A"))
    .map(n -> n.firstName() + " " + n.lastName())
    .toList();

四、进阶用法

---

1、实现接口

• 记录可以实现接口以扩展行为：

public interface Shape {
    double area();
}

public record Circle(double radius) implements Shape {
    @Override
    public double area() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

2、静态工厂方法

• 提供更灵活的构造方式：

public record Email(String value) {
    public static Email of(String input) {
        if (!input.contains("@")) throw new IllegalArgumentException("Invalid email");
        return new Email(input);
    }
}

// 使用工厂方法创建
Email email = Email.of("user@example.com");

3、序列化支持

• 记录的序列化行为与普通类一致，但需注意不可变性：

public record User(String id, String name) implements Serializable { }

// 序列化与反序列化
User user = new User("123", "Alice");
// ... 序列化操作