记录为 Java 提供了一种正确实现数据类的能力,不再需要为实现数据类而编写冗长的代 码。下面就来看看 Java 14 中的记录有哪些新特性。
作者 | Nathan Esquenazi
译者 | 弯月 ,责编 | 郭芮
出品 | CSDN(ID:CSDNnews)
以下为译文:
Java 14 即将在 2020 年 3 月正式发布。 Java 以 6 个月作为新版本的发布周期,和之前的版本发布一样,JDK 14 预计将在语言本身和 JVM 级别上带来一些新特性。
如果我们看一下特性列表,我们会注意到一些开发者非常期待的语言特性:记录 (records)、 switch 表达式(在 JDK 13 中就已经存在,不过仅仅是预览模式),模式匹配。 下面让我们看下其中比较有趣的记录这一特性。
前提条件
我们需要 OpenJDK 网站 中的 JDK 14 先期预览版本( https://jdk.java.net/14/ )。
什么是一条记录?
记录表示“数据类” ,是用于保存纯数据的一种特殊的类。 其他语言中已经有类似记录的结构,比如 Kotlin 的数据类。 通过将类型声明为记录,通过类型即可表达意图,即只表示数据。 声明记录的语法比使用普通类要简单得多,普通类通常需要实现核心 Object 方法,如 equals ()和 hashCode () (通常称为“样板”代码)。 在对于模型类 (可能通过 ORM 持久化) 或数据传输对象 (DTOs) 等事物建模时,记录是一个不错的选择。
如果想知道记录如何在 Java 语言中实现的,可以参照枚举类型。 枚举也是一个具有特殊语义和优雅语法的类。 由于记录和枚举仍然是类,所以类中可用的许多特性都得到了保留,因此记录在设计的简单性和灵活性之间取得了平衡。
记录是一个预览语言特性,这意味着,尽管已经完全支持了这种特性,但是还没正式进入标准 JDK 中,目前只能通过激活标志来使用。 预览语言功能可能在未来的版本中更新或删除。 switch 达式也与之相似,它可能在未来的版本中永存。
下面给出一个记录的范例:
package examples;
record Person (String firstName, String lastName) {}
我们定义了一个 Person
对象,包含 firstName
和 lastName
两个组件,记录的 body 为空。
然后我们对其进行编译。 注意 --enable-preview
选项。
javac --enable-preview --release 14 Person.java
Note: Person.java uses preview language features.
Note: Recompile with -Xlint:preview for details.
揭露其神秘面纱
正如前面提到的,记录只是一个用于保存和暴露数据的类。
接下来让我们来看看用 javap 工具生成的字节码:
javap -v -p Person.class
字节码:
Classfile examples/Person.class
Last modified Dec 22 , 2019 ; size 1273 bytes
SHA- 256 checksum 6f 1b325121ca32a0b6127180eff29dcac4834f9c138c9613c526a4202fef972f
Compiled from "Person.java"
minor version : 65535
major version : 58
flags : (0 x0030 ) ACC_FINAL , ACC_SUPER
this_class : #8 // examples / Person
super_class : #2 // java / lang / Record
interfaces : 0, fields : 2, methods : 6, attributes : 4
Constant pool :
= Methodref # 2 .# 3 // java/lang/Record."":()V# 2 = Class # 4 // java/lang/Record
# 3 = NameAndType # 5 :# 6 // "":()V
# 4 = Utf8 java/lang/Record
# 5 = Utf8
# 6 = Utf8 ()V
# 7 = Fieldref # 8 .# 9 // examples/Person.firstName:Ljava/lang/String;
# 8 = Class # 10 // examples/Person
# 9 = NameAndType # 11 :# 12 // firstName:Ljava/lang/String;
# 10 = Utf8 examples/Person
# 11 = Utf8 firstName
# 12 = Utf8 Ljava/lang/String;
# 13 = Fieldref # 8 .# 14 // examples/Person.lastName:Ljava/lang/String;
# 14 = NameAndType # 15 :# 12 // lastName:Ljava/lang/String;
# 15 = Utf8 lastName
# 16 = Fieldref # 8 .# 9 // examples/Person.firstName:Ljava/lang/String;
# 17 = Fieldref # 8 .# 14 // examples/Person.lastName:Ljava/lang/String;
# 18 = InvokeDynamic # 0 :# 19 // #0:toString:(Lexamples/Person;)Ljava/lang/String;
# 19 = NameAndType # 20 :# 21 // toString:(Lexamples/Person;)Ljava/lang/String;
# 20 = Utf8 toString
# 21 = Utf8 (Lexamples/Person;)Ljava/lang/String;
# 22 = InvokeDynamic # 0 :# 23 // #0:hashCode:(Lexamples/Person;)I
# 23 = NameAndType # 24 :# 25 // hashCode:(Lexamples/Person;)I
# 24 = Utf8 hashCode
# 25 = Utf8 (Lexamples/Person;)I
# 26 = InvokeDynamic # 0 :# 27 // #0:equals:(Lexamples/Person;Ljava/lang/Object;)Z
# 27 = NameAndType # 28 :# 29 // equals:(Lexamples/Person;Ljava/lang/Object;)Z
# 28 = Utf8 equals
# 29 = Utf8 (Lexamples/Person;Ljava/lang/Object;)Z
# 30 = Utf8 (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
# 31 = Utf8 Code
# 32 = Utf8 LineNumberTable
# 33 = Utf8 MethodParameters
# 34 = Utf8 ()Ljava/lang/String;
# 35 = Utf8 ()I
# 36 = Utf8 (Ljava/lang/Object;)Z
# 37 = Utf8 SourceFile
# 38 = Utf8 Person.java
# 39 = Utf8 Record
# 40 = Utf8 BootstrapMethods
# 41 = MethodHandle 6 :# 42 // REF_invokeStatic java/lang/runtime/ObjectMethods.bootstrap:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/TypeDescriptor;Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/invoke/MethodHandle;)Ljava/lang/Object;
# 42 = Methodref # 43 .# 44 // java/lang/runtime/ObjectMethods.bootstrap:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/TypeDescriptor;Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/invoke/MethodHandle;)Ljava/lang/Object;
# 43 = Class # 45 // java/lang/runtime/ObjectMethods
# 44 = NameAndType # 46 :# 47 // bootstrap:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/TypeDescriptor;Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/invoke/MethodHandle;)Ljava/lang/Object;
# 45 = Utf8 java/lang/runtime/ObjectMethods
# 46 = Utf8 bootstrap
# 47 = Utf8 (Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/TypeDescriptor;Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/invoke/MethodHandle;)Ljava/lang/Object;
# 48 = String # 49 // firstName;lastName
# 49 = Utf8 firstName;lastName
# 50 = MethodHandle 1 :# 7 // REF_getField examples/Person.firstName:Ljava/lang/String;
# 51 = MethodHandle 1 :# 13 // REF_getField examples/Person.lastName:Ljava/lang/String;
# 52 = Utf8 InnerClasses
# 53 = Class # 54 // java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup
# 54 = Utf8 java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup
# 55 = Class # 56 // java/lang/invoke/MethodHandles
# 57 = Utf8 Lookup
{
private final java.lang.String firstName;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ( 0x0012 ) ACC_PRIVATE, ACC_FINAL
private final java.lang.String lastName;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ( 0x0012 ) ACC_PRIVATE, ACC_FINAL
public examples.Person(java.lang.String, java.lang.String);
descriptor: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
flags: ( 0x0001 ) ACC_PUBLIC
Code:
stack= 2 , locals= 3 , args_size= 3
0 : aload_0
1 : invokespecial # 1 // Method java/lang/Record."":()V
4 : aload_0
5 : aload_1
6 : putfield # 7 // Field firstName:Ljava/lang/String;
9 : aload_0
10 : aload_2
11 : putfield # 13 // Field lastName:Ljava/lang/String;
14 : return
LineNumberTable:
line 3 : 0
MethodParameters:
Name Flags
firstName
lastName
public java.lang. String toString () ;
descriptor: ()Ljava/lang/String;
flags: ( 0x0001 ) ACC_PUBLIC
Code:
stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1
0 : aload_0
1 : invokedynamic # 18 , 0 // InvokeDynamic #0:toString:(Lexamples/Person;)Ljava/lang/String;
6 : areturn
LineNumberTable:
line 3 : 0
public final int hashCode () ;
descriptor: ()I
flags: ( 0x0011 ) ACC_PUBLIC, ACC_FINAL
Code:
stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1
0 : aload_0
1 : invokedynamic # 22 , 0 // InvokeDynamic #0:hashCode:(Lexamples/Person;)I
6 : ireturn
LineNumberTable:
line 3 : 0
public final boolean equals (java.lang.Object) ;
descriptor: (Ljava/lang/Object;)Z
flags: ( 0x0011 ) ACC_PUBLIC, ACC_FINAL
Code:
stack= 2 , locals= 2 , args_size= 2
0 : aload_0
1 : aload_1
2 : invokedynamic # 26 , 0 // InvokeDynamic #0:equals:(Lexamples/Person;Ljava/lang/Object;)Z
7 : ireturn
LineNumberTable:
line 3 : 0
public java.lang. String firstName () ;
descriptor: ()Ljava/lang/String;
flags: ( 0x0001 ) ACC_PUBLIC
Code:
stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1
0 : aload_0
1 : getfield # 16 // Field firstName:Ljava/lang/String;
4 : areturn
LineNumberTable:
line 3 : 0
public java.lang. String lastName () ;
descriptor: ()Ljava/lang/String;
flags: ( 0x0001 ) ACC_PUBLIC
Code:
stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1
0 : aload_0
1 : getfield # 17 // Field lastName:Ljava/lang/String;
4 : areturn
LineNumberTable:
line 3 : 0
}
SourceFile: "Person.java"
Record:
java.lang.String firstName;
descriptor: Ljava/lang/String;
java.lang.String lastName;
descriptor: Ljava/lang/String;
BootstrapMethods:
0 : # 41 REF_invokeStatic java/lang/runtime/ObjectMethods.bootstrap:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/TypeDescriptor;Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/invoke/MethodHandle;)Ljava/lang/Object;
Method arguments:
# 8 examples/Person
# 48 firstName;lastName
# 50 REF_getField examples/Person.firstName:Ljava/lang/String;
# 51 REF_getField examples/Person.lastName:Ljava/lang/String;
InnerClasses:
public static final # 57 = # 53 of # 55 ; // Lookup=class java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup of class java/lang/invoke/MethodHandles
我们要特别重视以下几点:
这个类被标记为 final ,意味着不能创建子类。
java.lang.Enum
为基类一样, 所有的记录都以
java.lang.Record
为基类。
firstName
和
lastName
都是用
private
和
final
的。
public examples.Person(java.lang.String, java.lang.String)
。
通过查看它的字节码,我们可以知道,这个构造函数只是将两个参数赋值给这两个组件。
该构造函数等价于:
public Person (String firstName, String lastName) {
this .firstName = firstName;
this .lastName = lastName;
}
firstName()
和
lastName()
.
toString()
,
hashCode()
和
equals()
三个函数。
他们都依赖
invokedynamic
来实现动态调用包含隐式实现函数在内的方法。
从字节码中可以看到,有一个启动函数
ObjectMethods.bootstrap
来根据记录组件的名称和它的 Getter 函数,生成对应的函数。
他们的表现和我们设想的一致:
Person john = new Person( "John" , "Doe" );
System.out.println(john.firstName()); // John
System.out.println(john.lastName()); // Doe
System.out.println(john); // Person[firstName=John, lastName=Doe]
Person jane = new Person( "Jane" , "Dae" );
Person johnCopy = new Person( "John" , "Doe" );
System.out.println(john.hashCode()); // 71819599
System.out.println(jane.hashCode()); // 71407578
System.out.println(johnCopy.hashCode()); // 71819599
System.out.println(john.equals(jane)); // false
System.out.println(john.equals(johnCopy)); // true
在记录的声明中添加成员
我们不能向记录中添加实例字段,这在意料之中,因为这种数据应该设置为组件。 但是我们可以添加静态字段:
record Person (String firstName, String lastName) {
static int x;
}
我们可以定义静态函数和实例函数来操作对象的状态。
record Person (String firstName, String lastName) {
static int x;
public static void dox () {
x++;
}
public String getFullName () {
return firstName + " " + lastName ;
}
}
我们也可以为记录添加构造函数,也可以编辑规范构造函数(带有两个字符串参数的构造函数)。 如果你想重写规范构造函数,你可以编写一个不带参数的构造函数,不需要对属性进行赋值。
record Person (String firstName, String lastName) {
public Person {
if (firstName== null ||lastName== null ){
throw new IllegalArgumentException( "firstName and lastName must not be null" );
// 你可以忽略属性赋值,编译器会自动为你添加赋值代码
}
public Person (String fullName) {
this (fullName.split( "" )[ 0 ], fullName.split( "" )[ 1 ]);
}
}
结论
记录为 Java 提供了一种正确实现数据类的能力,不再需要为实现数据类而编写冗长的代码。 这让编写纯数据类代码从几行缩减为一行代码。 还有一些其他预览的语言特性可以和记录搭配使用,比如模式匹配。 如果想深入了解记录和相关背景,请参阅 Brian Goetz 的 OpenJDK 文档( https://cr.openjdk.java.net/~briangoetz/amber/datum.html )。
原文:https://dzone.com/articles/a-first-look-at-records-in-java-14
作者: Mahmoud Anouti,高级软件工程师。译者:明明如月,知名互联网公司 Java 高级开发工程师,CSDN 博客专家。
本文为 CSDN 翻译,转载请注明来源出处。
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