探索 Java 记录模式和模式匹配

积累知识，胜过积蓄金银！毕竟在文章开发的过程中，会遇到各种各样的问题，往往都是一些细节知识点还没有掌握好而导致的，因此基础知识点的积累是很重要的。下面本文《探索 Java 记录模式和模式匹配》，就带大家讲解一下知识点，若是你对本文感兴趣，或者是想搞懂其中某个知识点，就请你继续往下看吧~

Java 记录模式是作为 Amber 项目的一部分在 Java 16 中引入的，并在 Java 21 中通过添加解构函数和模式匹配进行了增强。此功能允许在 Java 应用程序中以更简洁、更灵活的方式处理数据。在本教程中，我们将介绍记录模式的概念、它们如何帮助模式匹配以及各种编码示例。

1。 Java记录快速回顾
在深入研究记录模式之前，让我们快速回顾一下 Java 记录。记录是在 Java 14 中引入的，它是一种专门为保存不可变数据而设计的新型类。它们通过提供更简洁的语法来定义带有数据的类，从而消除了编写样板代码的需要。在下面的示例中，我们定义了一条名为“Person”的记录，其中包含三个字段：名字、姓氏和年龄。

record Person(StringfirstName, StringlastName, intage) {}

记录是不可变的，限制某些特征：

• 所有字段都是最终的
• 该类隐式是final
• 禁止声明实例字段

Records 会自动为每个字段生成构造函数和 getter 方法，使其比传统类更适合数据载体。

2。什么是记录模式？
Java 21 中引入的记录模式将模式的概念与记录相结合，允许轻松地从记录中解构和提取值。记录模式由记录类类型和可选模式变量组成，仅当测试成功时，这些变量才会被分配从目标记录中提取的值。

空值不匹配任何记录模式，因此在这种情况下模式变量不会被初始化。

3。记录析构函数
析构函数是构造函数的逆函数。它从对象中提取值而不是添加它们。在记录的上下文中，析构函数称为“解构函数”。它允许将记录值分解为其各个组成部分。假设我们有一条名为“Name”的记录，其中包含以下字段：

record Customer(String firstName, String lastName, intage) {}

我们可以使用解构函数从“Customer”记录的实例中提取这些字段的值，如下例所示：

客户客户 = 新客户("Jane", "Smith", 30);

if (客户实例(String firstName, String lastName, intage)) {
System.out.println("名字：" + firstName); // 简
System.out.println("姓氏：" + lastName); // 史密斯
System.out.println("年龄：" + 年龄); // 30
}

记录结构在我们需要将多个相关值作为单个对象存储和检索的情况下非常有用。记录的解构功能使我们可以轻松提取并在代码中使用这些值。

4。在 Switch 语句中记录模式
Java 16 引入了instanceof 语句的模式匹配，并在Java 21 中进一步扩展以包含 switch 语句。它在处理多种模式时允许更简洁和可读的代码。

假设我们有一个名为“Account”的记录，具有三个子类型：“SavingAccount”、“CreditCardAccount”和“HomeLoanAccount”。每个子类型都有不同的计算余额的方法。我们可以在 switch 语句中使用记录模式来处理这三种情况，如下所示：

界面帐号{}
记录 SavingAccount（双倍余额）实现 Account {}
record CreditCardAccount(double CreditLimit, doubleused) 实现 Account {}
记录 HomeLoanAccount(double totalAmount, double amountPaid) 实现帐户 {}

账户 account= new CreditCardAccount(10000, 1000);

开关（形状）{
case SavingAccount s:
System.out.println("账户余额为 " + 余额);
休息;
案例信用卡账户 c:
System.out.println("信用余额为：" + (creditLimit-used));
休息;
案例HomeLoanAccount h:
System.out.println("余额 " +(totalAmount-amountPaid));
休息;
默认：
System.out.println("未知帐户");
}

5。嵌套模式
除了从单个记录中提取值之外，还可以嵌套记录模式以处理更复杂的记录。假设我们有一条名为“Account”的记录，其中有一个类型为“Customer”的字段和另一个类型为“Address”的字段。我们可以使用嵌套记录模式从这两个字段中提取值，如下例所示：

record Customer(String firstName, String lastName, intage) {}

记录账户（客户客户，地址地址）{}

客户客户 = 新客户("John", "Doe", 25);
Address 地址 = new Address("123 Main St.","城市", "州");
账户 account = 新账户(客户, 地址);

if（帐户实例（客户（fName，lName，年龄），地址（街道，城市，州）））{
System.out.println("名字：" + fName); // 约翰
System.out.println("姓氏：" + lName); // 母鹿
System.out.println("年龄：" + 年龄); // 25
System.out.println("地址：" + 街道 + ", " + 城市 + ", " + 州); // 123 Main St.，城市，州
}

在此示例中，我们使用两个嵌套模式从“Account”记录的“Customer”和“Address”字段中提取值。

6。组件匹配
记录模式提供了更大的灵活性，因为模式变量不必与记录的组件名称匹配。只要它们兼容，模式匹配就会成功。例如：

record Customer(StringfirstName, StringlastName, intage) {}

记录账户（客户客户，地址地址）{}

客户客户 = 新客户("John", "Doe", 25);

if (客户实例 of Customer(var fn, var ln, var Age)) {
System.out.println("名字：" + fn); // 约翰
System.out.println("姓氏：" + ln); // 母鹿
System.out.println("年龄：" + 年龄); // 25
}

// 访问嵌套记录组件
账户 account = new Account(customer, new Address("123 Main St", "New York", "NY"));
if (account instanceof Account(var cust, var 地址)) {
System.out.println("客户：" + cust); // 客户[名字=约翰，姓氏=多伊，年龄=25]
System.out.println("地址：" + 地址); // 地址[街道=123 Main St, 城市=纽约, 州=纽约]
}

这里，模式变量“fn”和“ln”与“Customer”记录中对应的组件名称“fName”和“lName”不同。这使得记录模式更加灵活，并避免与变量名称发生任何潜在冲突。

7。结论
总之，Java 记录模式提供了一种解构记录并从中提取值的便捷方法。它们在处理 instanceof 和 switch 语句中的模式匹配时使代码更加简洁、干净和可读。记录模式与记录析构函数相结合，可以更稳健地处理复杂记录。总的来说，这个功能增强了记录作为数据载体的使用，让Java编程变得更加愉快。

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