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Java 16 中引入的 record的基本用法

news 2025/9/9 7:39:06

在 Java 16 中引入的 record 是一种特殊的类，主要用于创建不可变的数据载体类。它可以大大简化代码，自动生成许多常用方法，让开发者更专注于数据本身而非样板代码。

一、record 的基本定义

record 的定义格式非常简洁，使用 record 关键字声明，后跟类名和括号内的成员变量列表：

// 定义一个简单的 record
record Point(int x, int y) {}

这个简单的定义等价于一个包含 x 和 y 两个私有 final 字段、构造方法、equals()、hashCode() 和 toString() 方法的类。

二、自动生成的成员

定义一个 record 后，编译器会自动生成以下内容：

与声明的参数同名的私有 final 字段
全参构造方法
每个字段的 getter 方法（注意：方法名与字段名相同，没有 get 前缀）
重写的 equals() 方法（比较所有字段）
重写的 hashCode() 方法（基于所有字段计算）
重写的 toString() 方法（包含所有字段的名称和值）

示例使用：

public class RecordDemo {public static void main(String[] args) {Point p1 = new Point(10, 20);Point p2 = new Point(10, 20);// 调用自动生成的 getter 方法（注意没有 get 前缀）System.out.println("x: " + p1.x());System.out.println("y: " + p1.y());// 调用自动生成的 toString()System.out.println(p1);  // 输出：Point[x=10, y=20]// 调用自动生成的 equals()System.out.println(p1.equals(p2));  // 输出：true// 调用自动生成的 hashCode()System.out.println(p1.hashCode());System.out.println(p2.hashCode());}
}

三、record 的特性和限制

不可变性：
- 所有字段都是 final 的，无法在创建后修改
- 不能添加非 final 的字段
继承关系：
- 隐式继承 java.lang.Record 类，不能显式继承其他类
- 可以实现接口
成员声明：
- 可以声明静态字段、静态方法
- 可以声明实例方法
- 不能声明实例字段（除了定义中声明的字段）
构造方法：
- 可以声明紧凑构造方法（无参数列表）来验证参数
- 不能声明无参构造方法（除非所有字段都有默认值，但语法不支持）

紧凑构造方法示例：

record PositivePoint(int x, int y) {// 紧凑构造方法，用于参数验证PositivePoint {if (x < 0 || y < 0) {throw new IllegalArgumentException("坐标不能为负数");}}
}

四、适用场景

record 特别适合以下场景：

数据传输对象（DTOs）
简单的值对象（如坐标、日期范围等）
临时数据容器（如流处理中的中间结果）
枚举 - like 结构但需要更多灵活性

五、应用举例

1792. 最大平均通过率（力扣题目）

一所学校里有一些班级，每个班级里有一些学生，现在每个班都会进行一场期末考试。给你一个二维数组 classes ，其中 classes[i] = [passi, totali] ，表示你提前知道了第 i 个班级总共有 totali 个学生，其中只有 passi 个学生可以通过考试。

给你一个整数 extraStudents ，表示额外有 extraStudents 个聪明的学生，他们一定能通过任何班级的期末考。你需要给这 extraStudents 个学生每人都安排一个班级，使得所有班级的平均通过率最大。

一个班级的 通过率 等于这个班级通过考试的学生人数除以这个班级的总人数。平均通过率 是所有班级的通过率之和除以班级数目。

请你返回在安排这 extraStudents 个学生去对应班级后的最大平均通过率。与标准答案误差范围在 10-5 以内的结果都会视为正确结果。

示例 1：

输入：classes = [[1,2],[3,5],[2,2]], extraStudents = 2
输出：0.78333
解释：你可以将额外的两个学生都安排到第一个班级，平均通过率为 (3/4 + 3/5 + 2/2) / 3 = 0.78333。

示例 2：

输入：classes = [[2,4],[3,9],[4,5],[2,10]], extraStudents = 4
输出：0.53485

解法：

class Solution {public double maxAverageRatio(int[][] classes, int extraStudents) {record Node(double gain, int a, int b) {}PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<>((a, b) -> Double.compare(b.gain, a.gain));for (int[] c : classes) {int a = c[0];int b = c[1];double gain = 1.0 * (b - a) / (1L * b * (b + 1));pq.add(new Node(gain, a, b));}while (extraStudents-- > 0) {Node top = pq.poll();int a = top.a + 1;int b = top.b + 1;double gain = 1.0 * (b - a) / (1L * b * (b + 1));pq.add(new Node(gain, a, b));}double sum = 0;int n = pq.size();while (!pq.isEmpty()) {Node top = pq.poll();sum += 1.0 * top.a / top.b;}return sum / n;}
}