详解Java19中的记录类型的模式匹配
Java 19 将于2022年9月20日发布,目前已经有发布候选(Release Candidate,RC)版本可供下载。本文对 Java 19 中的记录类型的模式匹配(Record Patterns)进行介绍。在阅读本文之前,你可以参考另外三篇相关的文章:详解 Java 17 中的记录类型(Record)详解 Java 17 中的模式匹配(Pattern Matching)详解 Java 19 中 switch 的模式匹配
记录类型的模式是 Java 19 中可以使用的一种新的匹配模式。记录类型的模式不能单独使用,而是要与 instanceof 或 switch 模式匹配一同使用。记录类型的模式主要用于简化下面的一类使用场景。
记录类型的模式是预览功能,需要通过 javac 和 java 命令的参数 --enable-preview 来启用。
以记录类型 GeoLocation 为例来进行说明,要执行的操作仍然是进行格式化。public record GeoLocation(double lng, double lat) { }
期望的 GeoLocation 的格式化输出结果是类似 "[lng, lat]"。传统的写法如下面的代码所示,先进行类型判断,然后再强制类型转换,最后使用 GeoLocation 提供的访问方法(lng() 和 lat())来获取值。if (obj instanceof GeoLocation) { GeoLocation geoLocation = (GeoLocation) obj; return String.format("[%.6f, %.6f]", geoLocation.lng(), geoLocation.lat()); }
这种做法无疑是很繁琐的。记录类型的模式可以简化这种类型的操作,允许直接提取记录类型中的组件的值。
结合在 详解 Java 17 中的模式匹配(Pattern Matching)一文中提到的模式的组成部分,记录类型的模式由下面两个部分组成:记录类型的模式的 predicate 与 instanceof 模式是一样的,都是进行类型匹配。记录类型的模式的模式变量的集合,包含了要提取的记录类型的组件,以及记录对象本身。
下面的代码展示了记录类型的模式在 switch 语句中的用法。GeoLocation(double lng, double lat) 表示的是记录类型的模式,其中 GeoLocation 是需要匹配的类型,lng 和 lat 是两个模式变量,表示从记录类型中提取的值。这两个模式变量可以直接使用。public class ObjectFormatter { public String format(Object obj) { return switch (obj) { case null -> ""; case GeoLocation(double lng, double lat) -> String.format("[%.6f, %.6f]", lng, lat); case default -> obj.toString(); }; } }
这里有几点需要注意:在声明模式变量时,并不需要显式地指定类型,用 var 也是可以的,如 GeoLocation(var lng, var lat)。具体的类型由编译器自动推断。模式变量的名称不需要与记录类型的组件名称保持一致,如 GeoLocation(var x, var y) 也是可以的。这些变量是按照记录类型的组件列表中的位置来匹配的。
由于记录类型是可以嵌套的,在匹配时也同样可以进行嵌套,从而很方便地从复杂的对象层次结构中提取数据。
下面的代码使用了 详解 Java 17 中的记录类型(Record)一文中介绍的 Order 记录类型。记录类型的模式匹配时,直接访问了嵌套的 Address 记录的 addressLine 组件。public static void display(Order order) { if (order instanceof Order(String orderId, String userId, LocalDateTime createdAt, List lineItems, Order.Address(String addressLine, String cityId, String provinceId, String zipCode))) { System.out.println(addressLine); } }
除了记录类型中的组件之外,记录对象本身也可以作为模式变量。在下面的代码中,GeoLocation(double lng, double lat) 之后的 g 同样是模式变量,表示当前的 GeoLocation 对象。if (geoLocation instanceof GeoLocation(double lng, double lat) g) { System.out.println(g); System.out.println(lng + "," + lat); }
使用泛型的记录类型也是可以的。在进行匹配时,必须使用带实际类型的泛型形式。比如,下面代码中的记录类型 Box。record Box (T t) {}
在下面的代码中,匹配的模式必须是类似 Box 这样的。static void test(Box