03 | 档案类：怎么精简地表达不可变数据？

范学雷

你好，我是范学雷。今天，我们聊一聊 Java 的档案类。
档案类这个特性，首先在 JDK 14 中以预览版的形式发布。在 JDK 15 中，改进的档案类再次以预览版的形式发布。最后，档案类在 JDK 16正式发布。
那么，什么是档案类呢？档案类的英文，使用的词汇是“record”。官方的说法，Java 档案类是用来表示不可变数据的透明载体。这样的表述，有两个关键词，一个是不可变的数据，另一个是透明的载体。
该怎么理解“不可变的数据”和“透明的载体”呢？我们还是通过案例和代码，一步一步地来拆解、理解这些概念。
阅读案例在面向对象的编程语言中，研究表示形状的类是一个常用的教学案例。今天的评审案例，我们从形状的子类圆形开始，来看一看面向对象编程实践中，这个类的设计和演化。
下面的这段代码，就是一个简单的、典型的圆形类的定义。这个抽象类的名字是 Circle。它有一个私有的变量 radius，用来表示圆的半径。有一个构造方法，用来生成圆形的实例。有一个设置半径的方法 setRadius，一个读取半径的方法 getRadius。还有一个重写的方法 getArea，用来计算圆形的面积。
package co.ivi.jus.record.former;
public final class Circle implements Shape {
    private double radius;
    
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
    
    @Override
    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
    
    public double getRadius() {
        return radius;
    }
    
    public void setRadius(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
}

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本文深入介绍了Java档案类的特性及其在面向对象编程中的应用。通过案例和代码详细介绍了面向对象编程中的圆形类设计和演化，以及多线程安全问题的解决。文章指出了传统设计的缺陷，并阐述了引入不可变对象的优势，包括天生的多线程安全和简化的代码。进一步介绍了不可变的正方形类设计，并提出了使用档案类来进一步简化相似的代码。通过对比传统类和档案类的代码，展示了档案类在简化代码、提高生产力方面的优势。此外，档案类内置了缺省的equals方法、hashCode方法以及toString方法的实现，减少了代码数量，提高了编码的效率，同时避免了编码错误，提高了产品的质量。总体而言，本文为读者呈现了Java档案类的特性和优势，为他们提供了深入了解和应用该技术的指导。文章还提到了使用档案类的几个容易忽略的陷阱，并给出了技术要点和思考题，帮助读者更好地理解和应用Java档案类。

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Jxin
1.这不是kt吗。看来java也在吸收派生语言的基因啊，不论优秀与否。 2.这玩意，很遗憾，节省不了太多代码工作。虽然我处理不了这个bug，但我写了自动检测和修复数据的外挂，无需为bug产生的问题花费时间。jdk8我们虽然没有语言层面的支持，但我们有idea和第三方工具包呀。我没办法用 record，但我可以一键生成我要的不可变类，包括需要的缺省实现。（代码会比较冗余？其实也还好，因为像缺省实现这种都是可以做编译期代码增强的，在类上其实就是挂个注解） 3.能处理bug总是比挂个自动修复来得要好。所以语言既然支持了，当然是好事。就是不知道我还能肆无忌惮的往属性上挂注解不，毕竟我的校验可是跟对象走的。后面可以试试。 4.核心内容可能3分钟就讲完，但这篇讲了22分钟。不确定对新手同学的体验是否会比较好，可能调研下用户体验再看是否要调整行文风格会好些。毕竟专栏的关键是听众听的逻辑，而不是作者写的逻辑。精细是好事，但要当心越描越黑。脱裤子就一句话，大家能懂。但如果拆解成，双手举到腰间，握紧皮带，推至膝盖，重心微微右移，缓缓弯曲左脚。关联上反而费劲了。课后题 1.社会保障🐎如果直接用数组表示就属于基础类型偏执，是坏味道，所以这里封装了一个类。但活学活用好像也没用，record 的声明不能直接解决问题，毕竟数组上的元素变动不改变数组对象本身的引用。还是得自己加代码，看是禁止写操作还是写时复制。 2.不能直接继承也是个问题，如果要想实现自动扩容，不能直接继承list的实现子类。得自个重写。
作者回复: 谢谢大侠订阅我写的小专栏，还码了这么多字，不胜惶恐。 1. 不是。 2. 长见识了。 3. 又长见识了。 4. 多谢言传身教。
2021-11-21
4
9
LeaveStyle
在没有record之前，我们在工作中一般使用lombok来帮助我们定义model，在lombok的config文件中禁用掉了setter相关，让model为只读状态。如果想修改model中的字段值，我们一般两种方式： 1. @With 修改单值 -> 返回一个新对象 2. @Builder(toBuilder = true) 修改多个值 -> 返回一个新对象现在有了record能进一步简化一些代码，继续使用@With和@Builder来修改数据值。
作者回复: 今天我学到新东西了，谢谢！
2021-11-23
2
6
ABC
java.time整个包都被设计成了不可变类,而且代码编码方式和本文中的不可变类设计如出一辙,想请问老师,预测一下,OpenJDK后面会有计划用封闭类重构java.time包吗?
作者回复: 是这样的，但是重构的话，短期看可能性不太大，主要是太忙了。估计要到JDK 21或者25的时候，Java语言会重上一个新台阶。以后，可能才会考虑重构很多标准类库。
2021-11-19

3
陈
多属性的时候怎么用呢？比如有十几个甚至几十个属性，定义时写在名称后的小括号里会很长，不直观，初始化的时候通过构造方法的参数赋值，也会很长不直观
作者回复: 如果属性很多，可能就要考虑是不是需要拆分了。
2021-11-19
2
3
ABC
在想一个问题: Java 8在写java.time包的时候,要是知道会增加封闭类这个特性.会不会简化不少代码?
作者回复: 我想这是确定的。不仅仅是java.time，很多包的设计都会不同，代码也会减少很多。
2021-11-19
2
2
雷霹雳的爸爸
对数组和集合field得保护性复制，或者对集合做不可修改得处理，是不是还得考虑复写读取方法
作者回复: 是的，这是两个容易出问题的数据结构。
2021-11-19

2
拉欧
这不就是scala里面的case class吗，看来scala就是给java探路用的吧
作者回复: 哈哈，scala里有很多好玩的简化。
2022-05-17

1
码农Kevin亮
如果类有多个构造方法，档案类是不是不支持呢？
作者回复: 档案类用来简洁地表达不可变类，目前还没有看到支持多个构造方法的必要性。
2021-11-23

1
TableBear
看来要下载个JDK17才能完成课后思考题了😂
作者回复: 建议使用JDK 17，并且使用预览版模式。
2021-11-20
2
1
chris
请问这个档案类在jvm里面是怎么实现的, 可以作为值类型吗?还是只是语法糖?
作者回复: 都不是
2021-12-18



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