Java 21现代进化实战之如何用Records和模式匹配终结代码臃肿

/* ---------------------------------------------------------
   代码块 1：面向 java 21 的 spring boot 响应体建模
   逻辑：利用 record 实现不可变、强一致性的数据契约
   --------------------------------------------------------- */
package com.csdn.tech.dto;

import io.swagger.v3.oas.annotations.media.schema;
import jakarta.validation.constraints.notblank;
import java.time.localdatetime;
import java.util.list;

/**
 * 订单详情响应模型
 * 物理特性：自带构造函数、组件访问器、全字段 final
 */
@schema(description = "订单详情信息")
public record orderresponse(
    @schema(example = "ord_20241024")
    string orderid,
    
    @notblank
    string customername,
    
    list<orderitemrecord> items,
    
    localdatetime createtime
) {
    // 1. 紧凑型构造函数：执行物理校验逻辑
    public orderresponse {
        if (items == null || items.isempty()) {
            throw new illegalargumentexception("订单项不能为空");
        }
        // 自动完成字段赋值，无需写 this.x = x
    }

    // 2. 派生属性：逻辑计算
    public double totalamount() {
        return items.stream().maptodouble(orderitemrecord::price).sum();
    }
}

/**
 * 嵌套的 record 模型
 */
record orderitemrecord(string sku, double price, int quantity) {}

/* ---------------------------------------------------------
   代码块 2：基于模式匹配与 record 的支付路由引擎
   物理特性：利用密封类保证逻辑完备，利用模式匹配实现精准解构
   --------------------------------------------------------- */
package com.csdn.tech.pay;

import sealed.payway; // 假设定义的密封接口

/**
 * 支付指令模型（record 实现）
 */
public sealed interface paymentrequest permits wechatpay, alipay, cardpay {}

record wechatpay(string openid, long amount) implements paymentrequest {}
record alipay(string aliaccount, long amount) implements paymentrequest {}
record cardpay(string cardnumber, string cvv, long amount) implements paymentrequest {}

@service
@slf4j
public class paymentdispatcher {

    /**
     * 核心路由逻辑
     * 物理本质：利用 switch 模式匹配执行亚毫秒级的业务分发
     */
    public string processpayment(paymentrequest request) {
        return switch (request) {
            // 1. 自动提取变量：直接解构出 openid 和 amount
            case wechatpay(string openid, long amount) -> {
                log.info("📢 发起微信支付，openid: {}, 金额: {}", openid, amount);
                yield "wechat_success";
            }
            
            // 2. 带卫语句（guards）的匹配：实现精细化物理过滤
            case alipay(string account, long amount) when amount > 1000000 -> {
                log.warn("🚨 监测到大额支付宝转账，触发人工审计: {}", account);
                yield "alipay_audit";
            }
            
            case alipay(string account, long amount) -> {
                log.info("✅ 支付宝标准支付: {}", account);
                yield "alipay_success";
            }

            // 3. 复杂对象解构
            case cardpay(string cardnum, string cvv, long amount) -> {
                string maskcard = cardnum.substring(0, 4) + "****";
                yield "card_pay_success_to_" + maskcard;
            }
            
            // 注意：此处无需 default 块！
            // 因为编译器知道 paymentrequest 只有这三种实现，物理上已经闭环。
        };
    }
}

/* ---------------------------------------------------------
   代码块 3：嵌套 record patterns 实战
   物理特性：直接在匹配头完成多层解构，彻底消除冗余 getter 调用
   --------------------------------------------------------- */
package com.csdn.tech.logic;

// 定义物理层级结构
record address(string city, string street) {}
record userprofile(string name, address address) {}
record ordercontext(string orderno, userprofile user) {}

public class deepdeconstruction {
    
    public void processorder(object obj) {
        // 1. 物理级“一键拆解”：同时验证类型并提取最深层的变量
        if (obj instanceof ordercontext(string no, userprofile(string name, address(string city, string street)))) {
            // 此时 no, name, city, street 已经物理绑定到当前作用域
            system.out.printf("订单号: %s, 用户: %s, 坐标: %s - %s%n", no, name, city, street);
        }
        
        // 2. 局部解构：如果我们只关心用户，不关心订单号
        if (obj instanceof ordercontext(_, userprofile name, _)) {
            // java 21 支持使用下划线（unnamed patterns）忽略不关心的组件
            // 物理意义：减少不必要的寄存器加载，进一步压榨性能
            system.out.println("成功定位到下单用户: " + name);
        }
    }
}

/* ---------------------------------------------------------
   代码块 4：营销引擎逻辑重构
   物理特性：利用 sealed 接口与模式匹配实现逻辑的高度收敛
   --------------------------------------------------------- */
public class marketingengine {

    public bigdecimal calculatediscount(promotion promotion, order order) {
        return switch (promotion) {
            // 1. 直接解构金额
            case cashdiscount(var amount) -> amount;
            
            // 2. 逻辑分支合并：百分比折扣与满减
            case percentdiscount(var rate) -> order.total().multiply(rate);
            
            // 3. 复杂卫语句：只有针对特定分类的商品才打折
            case categorydiscount(var cat, var rate) when order.hascategory(cat) -> 
                order.getcategoryamount(cat).multiply(rate);
                
            // 4. 复合模式：解构订单中的 vip 信息
            case vipbonus() when order.user() instanceof vipuser(var level) -> 
                level > 5 ? new bigdecimal("100.00") : bigdecimal.zero;
                
            default -> bigdecimal.zero;
        };
    }
}

/* ---------------------------------------------------------
   代码块 5：基于 record 的高性能 jpa 局部字段投影
   物理本质：绕过 hibernate 笨重的实体管理，实现 sql 结果直接到内存快照的映射
   --------------------------------------------------------- */
public interface orderrepository extends jparepository<orderentity, long> {
    // 物理路径：直接生成只包含三列的 sql，不加载整行数据
    @query("select new com.csdn.tech.dto.ordersummary(o.orderno, o.total, u.username) " +
           "from orderentity o join o.user u where o.status = :status")
    list<ordersummary> findsummarybystatus(@param("status") integer status);
}
/**
 * 投影 record：物理不可变，jit 极其友好
 */
record ordersummary(string orderno, bigdecimal total, string username) {}