Record Patterns (Java 21+): sintaksis, nümunələr

1. Record siniflərinə dərindən baxış

record patterns-ə keçməzdən əvvəl, gəlin yaddaşı təzələyək: record sinfi nədir.

Record — bu, equals, hashCode, toString kimi metodları avtomatik yaradılan, həmçinin bütün komponentlər üçün getterləri avtomatik formalaşdırılan kompakt və dəyişməz (immutable) sinifdir. Record sinifləri Java 16-da ortaya çıxdı və əl ilə DTO-lar yazmaqdan yorulanlar üçün əsl hədiyyə oldu.

// Klassika: iki sahəli Point
record Point(int x, int y) {}

Obyektin yaradılması və sahələrə çıxış:

Point p = new Point(10, 20);
System.out.println(p.x()); // 10
System.out.println(p.y()); // 20
System.out.println(p);     // Point[x=10, y=20]

Record Patterns nə üçün lazımdır

Java 21-dək, əgər obyektin müəyyən bir record olduğunu yoxlamaq və onun sahələrini əldə etmək istəyirdinizsə, çoxlu əl işi kod yazmalı olurdunuz: tipi instanceof ilə yoxlamaq, cast etmək və getterləri çağırmaq.

Object obj = new Point(5, 7);
if (obj instanceof Point) {
    Point p = (Point) obj;
    int x = p.x();
    int y = p.y();
    System.out.println("x=" + x + ", y=" + y);
}

Əgər record mürəkkəb və ya yuvalanmışdırsa, kod tez bir zamanda çoxsaylı açma əməliyyatlarına çevrilir. Üstəlik, belə tanımanı switch-də istifadə etmək əvvəllər əlverişli deyildi.

Record patterns record siniflərinin dəyərlərini birbaşa pattern matching zamanı açmağa imkan verir: həm instanceof-da, həm də switch-də. Bu, kodu daha qısa, təhlükəsiz və anlaşıqlı edir.

2. Record patternlərin sintaksisi: ən sadə nümunə

record Point(int x, int y) {}

Object obj = new Point(10, 20);

if (obj instanceof Point(int x, int y)) {
    System.out.println("x=" + x + ", y=" + y);
}

Burada nə baş verir?

• obj instanceof Point(int x, int y) — tipi yoxlayırıq və komponentləri birbaşa x və y dəyişənlərinə açırıq.
• x və y dəyişənləri yalnız if blokunun daxilində əlçatandır.

Nəticə:

x=10, y=20

Diqqət: əgər obj Point deyilsə və ya null-dırsa, if bloku işləməyəcək və dəyişənlər elan olunmayacaq.

3. Record patterns switch-də: yığcamlıq və təhlükəsizlik

record Point(int x, int y) {}
record Circle(Point center, int radius) {}

Object shape = new Point(3, 4);

switch (shape) {
    case Point(int x, int y) -> System.out.println("Point: x=" + x + ", y=" + y);
    case Circle(Point center, int r) -> System.out.println("Circle with radius " + r);
    default -> System.out.println("Unknown shape!");
}

• case Point(int x, int y)-də biz dərhal x və y-ə çıxış əldə edirik.
• case Circle(Point center, int r)-də center və r əlçatandır.

Nəticə:

Point: x=3, y=4

sealed ierarxiyaları ilə switch tam əhatəli olur: hansısa varianta emal etməyi unutsanız, kompilyator xəbərdar edəcək.

4. Yuvalanmış record patterns: iç-içə açma

record Point(int x, int y) {}
record Line(Point start, Point end) {}

Object obj = new Line(new Point(1, 2), new Point(3, 4));

if (obj instanceof Line(Point(int x1, int y1), Point(int x2, int y2))) {
    System.out.println("Line from (" + x1 + "," + y1 + ") to (" + x2 + "," + y2 + ")");
}

Nəticə:

Line from (1,2) to (3,4)

Ağaçlar, qraflar, mürəkkəb strukturlarla işləyirsiniz? Yuvalanmış patternlər sizin dostunuzdur.

5. Guard ifadələri (when) ilə record patterns

Object obj = new Point(0, 100);

if (obj instanceof Point(int x, int y) && x == 0) {
    System.out.println("Nöqtə Y oxu üzərindədir: y=" + y);
}

switch-də bu, when köməyi ilə edilir:

switch (obj) {
    case Point(int x, int y) when x == 0 -> System.out.println("Y oxunda: y=" + y);
    case Point(int x, int y) when y == 0 -> System.out.println("X oxunda: x=" + x);
    case Point(int x, int y) -> System.out.println("Adi nöqtə");
    default -> System.out.println("Nöqtə deyil");
}

6. Record patternlərin real tətbiqdə istifadəsi

Praktik nümunə götürək — həndəsi fiqurlar.

record Point(int x, int y) {}
record Circle(Point center, int radius) {}
record Rectangle(Point topLeft, int width, int height) {}

public static void printShapeInfo(Object shape) {
    switch (shape) {
        case Point(int x, int y) -> System.out.println("Point: (" + x + ", " + y + ")");
        case Circle(Point(int x, int y), int radius) ->
            System.out.println("Circle: center=(" + x + ", " + y + "), radius=" + radius);
        case Rectangle(Point(int x, int y), int width, int height) ->
            System.out.println("Rectangle: topLeft=(" + x + ", " + y + "), size=" + width + "x" + height);
        default -> System.out.println("Unknown shape");
    }
}

Çağırış nümunəsi:

printShapeInfo(new Rectangle(new Point(5, 10), 20, 30));

Nəticə:

Rectangle: topLeft=(5, 10), size=20x30

7. Record patternlərin istifadəsinin məhdudiyyətləri və incəlikləri

Yalnız record sinifləri üçün. Record patternlər yalnız həqiqətən record sinifləri olan obyektlərlə işləyir.

class NotARecord {
    int a, b;
    NotARecord(int a, int b) { this.a = a; this.b = b; }
}

// Səhv! Record deyil
// if (obj instanceof NotARecord(int a, int b)) { ... }

Komponentlərin say və tip üzrə uyğunluğu. Şablon record sinifinin komponentlərinə uyğun olmalıdır.

record Pair(int a, String b) {}

// Səhv: tiplər uyğun gəlmir
// if (obj instanceof Pair(String a, int b)) { ... }

Dəyişənlər yalnız blok daxilində əlçatandır. Pattern-də elan olunan adlar yalnız uyğunluq uğurlu olduğu konkret if və ya case blokunun daxilində görünür.

8. Yuvalanmış patternlər: ağac nümunəsi

sealed interface Expr permits NumberExpr, PlusExpr, MinusExpr {}

record NumberExpr(int value) implements Expr {}
record PlusExpr(Expr left, Expr right) implements Expr {}
record MinusExpr(Expr left, Expr right) implements Expr {}

int eval(Expr expr) {
    return switch (expr) {
        case NumberExpr(int value) -> value;
        case PlusExpr(Expr left, Expr right) -> eval(left) + eval(right);
        case MinusExpr(Expr left, Expr right) -> eval(left) - eval(right);
    };
}

İstifadə nümunəsi:

Expr e = new PlusExpr(new NumberExpr(7), new MinusExpr(new NumberExpr(10), new NumberExpr(3)));
System.out.println(eval(e)); // 7 + (10 - 3) = 14

Burada biz dərhal NumberExpr(int value), PlusExpr(Expr left, Expr right) və MinusExpr(Expr left, Expr right) açırıq — kod daha yığcam və ifadəli olur.

9. Cədvəl: record patternlərlə və onlarsız pattern matching müqayisəsi

if (obj instanceof ...)

if (obj instanceof Point(int x, int y))

(Point) obj

p.x(), p.y()

x, y

10. Record patternlərdən istifadə zamanı tipik səhvlər

Səhv №1: record olmayan sinfə record pattern tətbiq etməyə cəhd. Əgər adi sinif yazmısınızsa və onu record kimi “açmağa” çalışırsınızsa, kompilyator icazə verməyəcək. Record patternlər yalnız əsl record sinifləri ilə işləyir.

Səhv №2: komponentlərin sayı və ya tipinin uyğun gəlməməsi. Şablon record-un komponentlərinin imzasına tam uyğun olmalıdır. Məsələn, record Pair(int a, String b) üçün Pair(int x, int y) yazmaq olmaz.

Səhv №3: pattern dəyişənlərini blokdan kənarda istifadə etməyə cəhd. Şablonda elan edilən adlar yalnız müvafiq if/case daxilində əlçatandır. Blokdan kənarda belə dəyişənlər mövcud deyil.

Səhv №4: köhnə JDK versiyalarında record patternlərdən istifadə. Dəstək Java 21-də peyda olub. Java 17 və daha aşağıda sintaksis xətası alacaqsınız. JDK versiyasını və IDE-də dəstəyi yoxlayın.

Səhv №5: həddindən artıq dərin yuvalanmış patternlər. Yuvalama imkanları güclüdür, amma zərurət olmadıqda mürəkkəbləşdirməyin: həddindən artıq dərin struktur oxunaqlığı pisləşdirir və xəta riskini artırır.

1

Tapşırıq

JAVA 25 SELF, səviyyə, dərs

Bağlanıb

Həndəsə redaktoru: nöqtələrin vəziyyətinin təsviri 📍

Həndəsə redaktoru: nöqtələrin vəziyyətinin təsviri 📍

Açıq

1

Tapşırıq

JAVA 25 SELF, səviyyə, dərs

Bağlanıb

Kalkulyatorun beyin mərkəzi: mürəkkəb ifadələrin qiymətləndirilməsi 🧠➕➖

Kalkulyatorun beyin mərkəzi: mürəkkəb ifadələrin qiymətləndirilməsi 🧠➕➖

Açıq