レコード(Records)とシールドクラス(Sealed Classes)とは何ですか?

Question

Accepted Answer

**レコード**(Java 16+)は、簡潔で不変のデータキャリアであり、ボイラープレートを自動生成します。**シールドクラス**(Java 17+)は、どのクラスが型を拡張/実装できるかを制限します。どちらも、Javaをより表現力豊かにし、より良いモデリングを実現する最新機能です。

## レコード — 不変のデータ、ボイラープレートなし

```java
// ❌ a traditional data class needs ~40 lines of boilerplate
// (fields, constructor, getters, equals, hashCode, toString)

// ✅ a record generates ALL of that automatically
public record Point(int x, int y) {}

Point p = new Point(3, 4);
p.x();              // 3 — accessor (note: x(), not getX())
p.equals(new Point(3, 4));   // true — equals() generated
p;                  // Point[x=3, y=4] — toString() generated
p.hashCode();       // generated, consistent with equals
```

レコードは、コンポーネントからコンストラクタ、アクセッサ、`equals()`、`hashCode()`、`toString()`を自動生成します。フィールドは**final**(不変)です — レコードは、透過的で不変のデータキャリア(DTO、値オブジェクト、座標)として設計されています。

## レコードは検証とメソッドを持つことができます

```java
public record Range(int min, int max) {
    public Range {                          // compact constructor — validate
        if (min > max) throw new IllegalArgumentException("min > max");
    }
    public int size() { return max - min; }  // can add methods
}
```

## シールドクラス — 制御された継承

```java
// restrict WHO can extend/implement — only the named classes
public sealed interface Shape permits Circle, Square, Triangle {}

public final class Circle implements Shape { double radius; }
public final class Square implements Shape { double side; }
public final class Triangle implements Shape { double base, height; }
// no other class can implement Shape
```

`sealed`型は、許可されたサブタイプを明示的にリストアップします — 実装の完全なセットを制御でき、コンパイラが強制します。これは、**閉じた階層**(固定された既知のバリアントセット)をモデル化します。

## シールド + レコード + パターンマッチング = 強力なモデリング

```java
// the compiler KNOWS all the cases → exhaustive switch (no default needed)
double area = switch (shape) {
    case Circle c -> Math.PI * c.radius() * c.radius();
    case Square s -> s.side() * s.side();
    case Triangle t -> 0.5 * t.base() * t.height();
    // no default needed — sealed guarantees these are ALL the cases
};
```

シールド型のサブタイプは既知で有限であるため、コンパイラは`switch`が**網羅的**(漏れケースをキャッチ)であることを検証できます。レコードとパターンマッチングと組み合わせると、この機能はJavaに代数的データ型スタイルのモデリングをもたらします。

## なぜ重要なのか

レコードとシールドクラスは、表現力と安全性を向上させる重要な最新Java機能です。**レコード**は、データクラスの退屈でエラーが起きやすいボイラープレートを廃止し(そして正確で一貫性のある`equals`/`hashCode`を保証 — よくある落とし穴を解決)、同時に不変性を強制するため、DTO、値オブジェクト、データモデリングをはるかにクリーンにします。**シールドクラス**は、コンパイラが理解する閉じられた制御された型階層を実現します。これはレコードとパターンマッチング`switch`と組み合わせることで、固定されたバリアントセット(代数的データ型)を網羅的で型安全に処理できます。

組み合わせることで、Javaはより簡潔になり、不変がデフォルトになり、古いJavaが達成するのに遥かに多くのコードを必要としていた、より安全なドメインモデリングが可能になります。

これらを知ることは、最新のJavaに習熟していることを反映し、より清潔で堅牢な設計を実現できます。