本文是《Java语言新特性漫谈》系列文章中的一篇，该系列文章主要探讨各 Java 版本的语言特性方面的增强更新。

Switch表达式

Switch 表达式的相关改进特性是从 Java 12 开始引入的预览特性，经过 Java 13 的一点微调，Java 14 终于成为正式版本。

主要的改进包括：

新的 case 分支语法：case ... -> labels（该写法不存在“条件贯穿”）；
switch 既可以作为语句，也可以作为表达式。作为表达式时，使用 yield 返回表达式的值。

可以分别参考之前的两篇介绍《Java语言新特性漫谈：Java 12之switch》以及《Java语言新特性漫谈：Java 13篇》

文本域（预览特性第2版）

Java 14 在 Java 13 文本域的预览特性基础上，加入了更多的转义字符支持：

\ ：续行符。提供源代码级别的换行。
\s：提供保留行尾空格的能力。

文本块中的换行会导致在代表的文本中插入换行，那么，如果文本行超长，仅仅想在源代码级别换行该怎么办呢？答案是使用“续行符”。

在行末插入“续行符”，以 \ 反斜杠表示。如：

String singleLine = """
          Hello \
          World
          """;

大多数语言的续行符都是反斜杠。

另一方面，文本域在自动格式化的时，会移除行尾的空格。

如果不想结尾空白字符被移除，可以 \s 或 \040 结尾。

注意，不能使用 \u0020，因为 Unicode 转义解析发生在词法分析之前。
如果不想结尾空白字符被意外移除，-Xlint:text-blocks 同样可做该项检查，移除发生时会警告 trailing white space will be removed。

`instanceof`操作符的模式匹配（预览特性）

这个特性名称听起来很高大上，其实涉及的只是 instanceof 操作符的很小一个改进。

语法

通常，instanceof 操作符用以判断一个变量是否是某种类型，如果是，就转型为该类型进行处理——这就是大家熟悉的“instanceof-and-cast 习惯用法”。比如下面这段计算矩形周长的代码：

if (shape instanceof Rectangle) {
    Rectangle s = (Rectangle) shape;
    return 2 * s.length() + 2 * s.width();
 }

很容易发现，第 2 行那条转型语句通常就是那样固定，写了还可能写错，那有什么必要写呢？所以，那就简化掉吧。现在可以这样写了：

1
2
3

if (shape instanceof Rectangle s) {
    return 2 * s.length() + 2 * s.width();
}

可以看到，现在我们在使用 instanceof 进行类型测试的同时，就声明了一个变量——如果类型测试的结果为 true，就会将被测对象转型后赋值给新声明的变量——这样就可以直接使用，而不再需要手动的类型转换了。

用法就介绍完了！是不是很简单！

变量作用域

一个值得讨论的问题是：新声明的变量作用域有多大？简单来说就两点：

在 instanceof 语句所在的代码块内；
在类型测试结果为 true 的条件下能执行到的代码中。

一个容易忽略的场景是在短路逻辑中，比如下面这代码是合法的：

1
2
3

if (shape instanceof Rectangle s && s.length() > 5) {
    // ...
}

因此，只有当 shape instanceof Rectangle s 为 true 时，才会执行 s.length() > 5。

反过来，如果换成“或”就不合法了，比如：

1
2
3

if (shape instanceof Rectangle s || s.length() > 0) { // error
    // ...
}

此时，即使类型测试结果为 false，也是会执行后面的代码的。

模式匹配为何？

该特性叫“模式匹配（pattern match）”，很学术的一个概念，那到底什么是模式匹配呢？

模式匹配用于测试一个对象是否有某种特定结构，如有则从中提取数据。

这不正是 instanceof 操作符的作用么！

模式（pattern），是一个谓词和一系列绑定变量的组合。其中，谓词可以应用于一个目标。而只要谓词匹配，就可以从目标中提取绑定变量。
谓词（predicate），是一个仅带一个参数的布尔函数。
在本特性中，谓词就是 instanceof 测试变量类型，目标即是被测变量，绑定变量显然就是新声明的变量。只要测试结果为 true，被测变量就会被转型赋值给新声明的变量。

记录（Record，预览特性)

终于，Java 又新增了一种新的类型声明——记录（Record）。跟 enum 一样，record 也是一种受限的类。
通常，它用作数据载体。

与其说 record 是一种新类型，不如说它是一种类模板，使用者仅需提供少量与数据相关的信息，编译器就会根据这些信息自动生成相关方法。因此，其语法很简洁，看起来是这样子的：

1	record Rectangle(float length, float width) { }

注意，紧随类名后，就罗列了所有的数据字段。
看起来很像声明了一个方法，但实际上不是。

从上述 Rectangle 类声明中，编译器会自动生成些什么呢？

private final 修饰的数据字段（这里有两个字段 length 和 width）
与数据字段同名且返回类型一致的 getter 访问器（也是两个）
从数据字段推断出的公共构造器（显然包含两个参数）
实现 equals() 和 hashCode() 方法，判等逻辑是所有数据字段类型及值均相等
实现 toString() 方法，包含类名及所有数据字段的名称及对应的值

关于访问器注意两点：

没有 setter 访问器，因此可以认为记录是不可变的。但是，“不可变”不是绝对的，如果数据字段是某些引用类型，比如集合，其中的内容是可以改变的。
getter 访问器允许自定义。

另外，构造器是可以重载的，只是重载的构造器第一行必需要调用另一个构造器。比如：

record Rectangle(float length, float width) {
	public Rectangle(float length) {
		this(length, 100);
	}
	
	public Rectangle() {
		this(100);
	}
}

Compact构造器

如果没有编写构造器，构造器是由编译器推断生成的。但并不是说不可以自定义构造器，只是在构造器中不能再给数据字段赋值，只能做诸如数据字段的合法性校验等操作。

或许是因为能力有限，才称为“Compact 构造器”吧！
尝试在自定义的构造器中给数据字段赋值，会得到一个“无法为最终变量xxx分配值”的错误。

构造器声明语法如下：

record Rectangle(float length, float width) {
    public Rectangle {
        if (length <= 0 || width <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("length or width must be greater than 0.");
        }
    }
}

呃……类声明语法像方法，构造器语法像类声明，也是够了！

限制

一开始就说明了，记录是一种受限的类。那到底有什么限制呢？

记录不能派生任何类，反过来，任何类也不能继承记录，即它是 final 的
记录不能是 abstract 的，是隐式 final 的
记录不能声明实例变量（其实例变量均只能是数据字段）以及实例初始化器
记录的数据字段也都是隐式 final 的

record Rectangle(double length, double width) {

    // 错误，只能声明为 static
    BiFunction<Double, Double, Double> diagonal;

    // 错误，实例初始化器是不允许的
    {
        diagonal = (x, y) -> Math.sqrt(x*x + y*y);
    }
}

记录类的超类是 java.lang.Record。

除去这些限制，记录与普通类很相似，它可以：

内部可声明嵌套类和接口（包括嵌套记录类），不过它们是隐式 static 的
可以创建泛型记录
可以实现接口
使用 new 关键字创建实例
内部可声明：静态方法、静态变量、静态初始化器、构造器、实例方法以及嵌套类型
可以注解记录和它的各个数据字段

// 泛型记录
record Triangle<C extends Coordinate> (C top, C left, C right) { }
// 注解
record Rectangle(
    @GreaterThanZero double length,
    @GreaterThanZero double width) { }

注意，注解是同时应用于：规范构造器参数、记录类组件、私有字段和访问器方法等，除非声明中有指定注解应用的目标（@Target）。

API更新

如果不查看一个类的声明，单从名称上并不能看出它是否是记录。因此，必然需要一种方式来识别。

Class 为此新增了两个方法，boolean isRecord() 用以判断一个类是否是记录，如果是记录，RecordComponent[] getRecordComponents() 会返回其数据字段信息，否则返回 null。

参考

Oracle - Java Language Updates 14

Oracle - Java Language Updates 15

八白龙的博客

Java语言新特性漫谈：Java 14篇

Switch表达式

文本域（预览特性第2版）

`instanceof`操作符的模式匹配（预览特性）

语法

变量作用域

模式匹配为何？

记录（Record，预览特性)

Compact构造器

限制

API更新

参考

Switch表达式

文本域（预览特性第2版）

instanceof操作符的模式匹配（预览特性）

语法

变量作用域

模式匹配为何？

记录（Record，预览特性)

Compact构造器

限制

API更新

参考

`instanceof`操作符的模式匹配（预览特性）