Record 模式提升了 Java，能实现更具表现力的编码

摘要：

由于在 JEP 432 和 JEP 405 中进行了反馈驱动的增强，JEP 440，最终确定的记录模式（Record Patterns）已从 JDK 21 从 Proposed to Target 状态提升为 Target 状态。在与类型模式一起使用时，记录模式现在允许进行强大的数据导航和处理。JEP 432 的主要更改是删除了增强 for 语句头中的记录模式。

JDK 21 的 JEP 440，记录模式已从 Proposed to Target 状态提升为 Targeted 状态。该 JEP 最终确定了这个特性，并结合了增强功能以响应前两轮预览的反馈：JEP 432，记录模式（第二次预览），在 JDK 20 中交付；以及 JEP 405，记录模式（预览），在 JDK 19 中提供。该特性通过记录模式增强了语言以解构记录值。记录模式可以与类型模式结合使用，以“实现一种强大的、声明式的和可组合的数据导航和处理形式”。类型模式最近进行了扩展以用于 switch case 标签：JEP 420，switch模式匹配（第二次预览），在 JDK 18 中提供，以及 JEP 406，switch模式匹配（预览），在 JDK 17 中提供。与 JEP 432 相比，其最重要的更改是删除了对出现在增强for语句头中记录模式的支持。

通过所有这些更改，Java 现在通过引入可嵌套的记录模式，正朝着更具声明式、以数据为中心的编程风格发展。这一演变是在模式匹配与 Java 16 引入的JEP 394，instanceof操作符集成之后发生的。

考虑这样一种情况，即你有一个记录Point和一个枚举Color：

record Point(int x, int y) {}enum Color { RED, GREEN, BLUE }

无论对象是否是record的实例，新的记录模式都允许对其进行测试，并直接解构其组件。例如：

if (r instanceof Rectangle(ColoredPoint ul, ColoredPoint lr)) {    System.out.println(ul.c());}

更强大的是它提供了嵌套模式，允许进一步解构record值。考虑如下的声明：

record ColoredPoint(Point p, Color c) {}record Rectangle(ColoredPoint upperLeft, ColoredPoint lowerRight) {}

如果我们想从左上角提取颜色，可以这样写：

if (r instanceof Rectangle(ColoredPoint(Point p, Color c), ColoredPoint lr)) {    System.out.println(c);}

记录模式的这种演变扩展了模式匹配，以解构记录类的实例，从而支持了更复杂的数据查询。无论对象是否是record的实例，它都允许对其进行测试，并直接提取对象的组件。这种方法使代码更加简洁，而且不易出错。考虑如下的示例：

static void printXCoordOfUpperLeftPointWithPatterns(Rectangle r) {    if (r instanceof Rectangle(ColoredPoint(Point(var x, var y), var c),                               var lr)) {        System.out.println("Upper-left corner: " + x);    }}

此外，嵌套模式的引入通过提供解构嵌套数据结构的能力，进一步实现了这一点。它们使开发人员能够集中处理错误，因为整个模式只有匹配和不匹配两类。这样就不需要检查和处理每个单独的子模式匹配故障了。

这些嵌套模式也可以很好地与JEP 441引入的switch表达式配合使用。switch表达式的模式匹配增强了switch语句，允许在case标签中使用模式。这使得代码更具表现力，并减少了由于switch语句中的遗漏 case 而导致缺陷的可能性。

例如，考虑以下的声明：

class A {}class B extends A {}sealed interface I permits C, D {}final class C implements I {}final class D implements I {}record Pair<T>(T x, T y) {}
Pair<I> p;

使用记录模式和枚举switch，我们可以执行以下操作：

switch (p) {    case Pair<I>(C c, I i) -> ...    case Pair<I>(D d, C c) -> ...    case Pair<I>(D d1, D d2) -> ...}

然而，这些更新带来了一些风险和假设。与任何语言的更改一样，其存在影响现有代码库的风险。此外，这些更改假设开发人员熟悉记录类和模式匹配，而这两个特性对 Java 来说相对还较新。

展望未来，有许多方向可以扩展记录模式。其中包括可变变量记录的 varargs 模式、匹配任何值但不声明模式变量的未命名模式，以及可以应用于任意类而不仅仅是记录类的值模式。

总而言之，在 Java 中引入记录和嵌套模式是该语言的一次重大飞跃。它允许更具声明式的编码风格，从而产生更干净、更易于理解的代码。虽然存在一些风险，但潜在的好处能使它成为 Java 未来版本中一个很有前途的特性。

原文链接：

https://www.infoq.com/news/2023/05/java-gets-boost-with-record/

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