Java Records：告别样板代码的数据类革命

在 Java 开发中，我们常常需要编写大量仅用于封装数据的类：比如 DTO（数据传输对象）、实体模型、配置参数等。传统的 POJO 类充斥着重复的 getter、setter、equals、hashCode 方法，像一场永无止境的仪式。Java 14 引入的 Record 类型，用一行代码终结了这场仪式。本文将带你用 Records 写出极简、安全、高效的代码。

一、传统数据类的痛点

1. 样板代码的泥潭

一个简单的坐标点类需要 50+ 行代码：

public class Point {
    private final int x;
    private final int y;

    public Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    // getter、equals、hashCode、toString...
}

2. 隐藏的风险

字段可能被错误修改（未正确实现不可变性）
equals 方法逻辑错误导致比较失效
新增字段时需要修改多个方法

二、Records 的基本语法

1. 定义 Record

用 record 关键字声明一个不可变数据类：

public record Point(int x, int y) {}

编译器会自动生成：

final 修饰的字段（x 和 y）
全参构造方法
equals()、hashCode()
toString()（格式：Point[x=1, y=2]）
x() 和 y() 访问方法（无 get 前缀）

2. 基础使用

Point p1 = new Point(3, 4);
Point p2 = new Point(3, 4);

System.out.println(p1.x()); // 输出 3
System.out.println(p1.equals(p2)); // 输出 true

三、Records 的进阶特性

1. 自定义构造方法

可以添加紧凑构造方法进行参数校验：

public record User(String name, int age) {
    public User {
        if (age < 0) throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负");
        name = name.trim(); // 自动赋值给隐式字段
    }
}

2. 添加方法

支持定义静态方法、实例方法：

public record Point(int x, int y) {
    public double distance() {
        return Math.sqrt(x*x + y*y);
    }
    
    public static Point origin() {
        return new Point(0, 0);
    }
}

3. 实现接口

Records 可以实现接口，但不能继承类：

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

四、Records 的适用场景

✅ 推荐使用场景

数据传输对象（DTO）：JSON 反序列化、API 响应体
不可变配置参数：线程池配置、数据库连接参数
复合键类型：Map 的复合键、缓存标识

⚠️ 不适用场景

需要继承的类
需要修改字段的类
复杂业务逻辑的领域模型

五、实战对比：Records vs Lombok vs 传统类

1. 代码量对比

类型	代码行数	可维护性
传统 POJO	50+	低
Lombok @Data	5-10	中
Java Record	1	高

2. 序列化示例（Jackson）

// Record 定义
public record UserResponse(String name, String email) {}

// 自动支持 JSON 序列化/反序列化
String json = new ObjectMapper().writeValueAsString(new UserResponse("Alice", "alice@example.com"));
// 输出：{"name":"Alice","email":"alice@example.com"}

六、常见问题与最佳实践

1. 版本兼容性

Records 在 Java 16+ 正式支持（Java 14-15 需启用预览功能）
Spring Framework 6 开始原生支持 Record 类型

2. 设计原则

不可变性优先：Records 天然线程安全
避免过度扩展：添加业务逻辑时应考虑转为普通类
结合模式匹配（Java 21+）：

if (obj instanceof Point(int x, int y)) {
    System.out.println(x + "," + y);
}

3. 工具链支持

IDE 自动补全（IntelliJ 2020.3+、Eclipse 2021-03+）
Jackson 2.12+ 原生支持 Records 反序列化

七、总结

Java Records 不是要取代所有类，而是针对特定场景提供了一种声明式编程范式：

极简代码：消灭 95% 的样板代码
安全可靠：自动实现不可变性与正确方法
语义清晰：明确表达“这是纯数据载体”

当你在项目中遇到“数据胶囊”需求时，不妨尝试用 Records 替代传统 POJO。它或许不能让你少喝一杯咖啡，但一定能让你少写几行 Bug。