JEP 443：未命名模式和变量致力于提升 Java 代码的可读性

JEP 443，未命名模式和变量（预览），已经从 JDK 21 的 Targeted 状态变更为 Completed 状态。这个预览 JEP 建议“用未命名的模式和未命名变量来增强语言，前者与记录组件相匹配，但无需说明组件的名称和类型，后者可以被初始化但不使用”。 这两者均由下划线字符表示，如r instanceof _(int x, int y)和r instanceof _。这是一个预览的语言特性。

未命名模式是为了简化数据处理，尤其是在处理记录类时。它们允许开发人员在模式匹配中省略记录组件的类型和名称，这可以显著提升代码的可读性。例如，考虑如下的代码片段：

 if (r instanceof ColoredPoint(Point p, Color c)) {    // ... }

在这个样例中，如果在 if 代码块中不需要Color c组件，那么将其包含在模式中可能会很麻烦，而且不够清晰。有了 JEP 443，开发人员可以简单地省略不必要的组件，从而得到更干净、更易读的代码：

if (r instanceof ColoredPoint(Point p, _)) {    // ...}

未命名变量在必须声明变量但是不使用它的值的情况下非常有用。这在循环、try-with-resources 语句、catch 代码块和 lambda 表达式中很常见。例如，考虑下面的循环：

  for (Order order : orders) {      if (total -> limit) total++;    }

在本例中，order变量在循环中没有被用到。借助 JEP 443，开发人员可以使用下划线替换未使用的变量，使代码更加简洁明了：

for (_ : orders) {    if (total -> limit) total++;}

未命名模式和变量是一个预览特性，默认是禁用的。要使用它，开发人员必须启用预览特性来编译代码，

如下面的命令所示：

javac --release 21 --enable-preview Main.java

运行该程序也需要相同的标记：

java --enable-preview Main

但是，我们可以使用源码启动器（source code launcher）来直接运行它。在这种情况下，命令行如下所示：

java --source 21 --enable-preview Main.java

使用jshell方案也是可以的，不过依然需要启用预览特性：

jshell --enable-preview

我们来看看 JEP 443 介绍的关于未命名模式和变量的几个更高级的使用场景。

未命名模式在嵌套模式匹配的场景下特别有用，在这种情况下，一个记录类中只有某些组件是必需的。例如，考虑一个记录类ColoredPoint，它包含一个Point和一个Color。如果我们只需要Point的x坐标，那么可以使用未命名模式来省略y和Color组件：

if (r instanceof ColoredPoint(Point(int x, _), _)) {    // ...}

未命名模式变量在 switch 语句中非常有用，在这种情况下，相同的行为会在多种场景下运行，而变量不会被使用。例如：

switch (b) {    case Box(RedBall _), Box(BlueBall _) -> processBox(b);    case Box(GreenBall _) -> stopProcessing();    case Box(_) -> pickAnotherBox();}

在本例中，前两个场景使用了未命名的模式变量，因为它们的右侧没有使用 box 组件。第三个场景使用了未命名模式，将 box 与 null 组件进行匹配。

未命名变量可以在参数无关紧要的 lambda 表达式中使用。例如，在下面的代码中，lambda 参数v没有被用到，所以它的名字无关紧要：

stream.collect(Collectors.toMap(String::toUpperCase, _ -> "No Data"));

在 try-with-resources 语句中，资源代表了 try 块的代码执行的上下文。如果代码不直接使用上下文，资源变量的名称就无关紧要。比如：

try (var _ = ScopedContext.acquire()) {    // No use of acquired resource}

未命名的变量可以在 catch 块中使用，其中异常参数的名称是无关紧要的。比如：

 try {    int i = Integer.parseInt(s); } catch (NumberFormatException _) {    System.out.println("Bad number: " + s);}

值得注意的是，在 Java 10 中，下划线以前可以作为有效的标识符。但是，从 Java 8 开始，就不建议使用下划线作为标识符了，在 Java 9 中，下划线变成了一个编译时的错误。因此，我们认为，在现有的和积极维护的代码中，只有极少数会使用下划线作为变量名。如果确实存在这样的代码，就需要对其进行修改，避免使用下划线作为变量名。

鉴于此，JEP 443 朝着使 Java 代码更可读、更可维护迈出的重要一步。这在复杂的数据结构中尤为有益，因为结构的形状与结构中的数据项同等重要。通过允许开发人员省略不必要的组件和变量，它减少而来代码的混乱，使代码更易于理解。随着开发人员对这一特性获得更多的经验，预计它将成为 Java 编程的组成部分。

原文链接：

Streamlining Java with JEP 443: Ushering in a New Era of Java Code Readability

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