什么是记录（records）和密封类（sealed classes）？

Question

Accepted Answer

**记录**（Java 16+）是简洁的、不可变的数据载体，能自动生成样板代码，而**密封类**（Java 17+）限制哪些类可以扩展/实现某个类型。两者都是现代特性，使 Java 更富表现力，并支持更好的建模。

## 记录 — 不可变数据，零样板代码

```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
```

记录自动从其组件生成 constructor、accessors、`equals()`、`hashCode()` 和 `toString()`。字段是 **final**（不可变的）— 记录设计用于透明的、不可变的数据载体（DTO、值对象、坐标等）。

## 记录可以有验证和方法

```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
}
```

## 密封类 — 受控继承

```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` 类型显式列出其允许的子类型 — 你控制实现的完整集合，编译器会强制执行。这对应了一个**闭合层次结构**（固定的、已知的变体集合）。

## 密封类 + 记录 + 模式匹配 = 强大的建模

```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
};
```

由于密封类型的子类型是已知且有限的，编译器可以验证 `switch` 是否**穷尽**所有情况 — 捕获遗漏的分支。结合记录和模式匹配，这为 Java 带来了代数数据类型风格的建模能力。

## 为什么这很重要

记录和密封类是重要的现代 Java 特性，改进了表现力和安全性。**记录**消除了繁琐的、容易出错的数据类样板代码（并保证了正确一致的 `equals`/`hashCode` — 解决了这一常见陷阱），同时强制不可变性 — 使 DTO、值对象和数据建模变得清晰得多。**密封类**支持闭合的、受控的类型层次结构，编译器能够理解它，结合记录和模式匹配 `switch`，允许以穷尽、类型安全的方式处理一组固定的变体（代数数据类型）。

综合起来，它们使 Java 更简洁、默认不可变，并能够进行更安全的领域建模 — 这是旧版 Java 需要更多代码才能实现的。

了解它们体现了对当代 Java 的掌握，使你能够设计更清晰、更稳健的代码，而这在早期的 Java 版本中需要更多的工作量。