record + sealed class = Java 的“类型乐高”！

📌 JDK 版本要求：本文代码基于 JDK 17+ 编写并验证。

• record 自 JDK 14 起预览，JDK 16 正式发布；

• sealed class 自 JDK 15 起预览，JDK 17（LTS）正式发布；

• switch 对 sealed class 的穷尽性检查需 JDK 17+。

  建议使用 JDK 17 或更高 LTS 版本（如 JDK 21） 运行示例。

今天来学习用 record 和 sealed class 实现 代数数据类型（ADT），写出编译器帮你兜底的模式匹配代码！发车！

一、场景引入：从“满屏 if-else”到“类型即文档”

你是不是也写过这样的状态机？

public void handleEvent(String eventType, Object data) {
if ("LOGIN".equals(eventType)) {
// 处理登录
} else if ("LOGOUT".equals(eventType)) {
// 处理登出
} else if ("PAYMENT".equals(eventType)) {
// 处理支付
} else {
throw new IllegalArgumentException("未知事件: " + eventType);
}
}

这段代码的问题：

• 字符串魔法值，易拼错
• 类型不安全（Object data）
• 新增事件时，容易漏改处理逻辑

运行效果：看似能跑，但一旦事件类型增加，维护成本指数级上升！

二、核心武器一：record —— 不可变数据的终极语法糖

record 是一种紧凑型类声明，专为“纯数据载体”设计。

示例：定义一个点

public record Point(int x, int y) {}

等价于手写 50 行代码，但只需一行！

使用：

Point p = new Point(3, 4);
System.out.println(p.x()); // → 输出：3
System.out.println(p); // → 输出：Point[x=3, y=4]
System.out.println(p.equals(new Point(3, 4))); // → 输出：true

自动生成：构造器、accessor、equals/hashCode/toString，且字段不可变！

三、核心武器二：sealed class —— 封闭继承，掌控子类

sealed class 允许你精确控制哪些类可以继承它！

定义封闭的“形状”体系：

public sealed interface Shape permits Circle, Rectangle, Triangle {}

具体实现（必须是 final、sealed 或 non-sealed）：

public record Circle(double radius) implements Shape {}
public record Rectangle(double width, double height) implements Shape {}
public record Triangle(double a, double b, double c) implements Shape {}

关键特性：编译器知道 Shape 只有这三种子类型，为模式匹配提供基础。

四、终极组合：switch + sealed class = 穷尽性检查！

从 JDK 17+ 开始，switch 支持对 sealed class 进行穷尽性检查！

计算面积：

public static double area(Shape shape) {
return switch (shape) {
case Circle c -> Math.PI * c.radius() * c.radius();
case Rectangle r -> r.width() * r.height();
case Triangle t -> {
double s = (t.a() + t.b() + t.c()) / 2;
yield Math.sqrt(s * (s – t.a()) * (s – t.b()) * (s – t.c()));
}
}; // 注意：没有 default！
}

调用与输出：

Shape circle = new Circle(2.0);
Shape rect = new Rectangle(3.0, 4.0);
Shape tri = new Triangle(3.0, 4.0, 5.0);

System.out.printf("圆面积: %.2f%n", area(circle)); // → 输出：圆面积: 12.57
System.out.printf("矩形面积: %.2f%n", area(rect)); // → 输出：矩形面积: 12.00
System.out.printf("三角形面积: %.2f%n", area(tri)); // → 输出：三角形面积: 6.00

如果漏掉某个 case，编译直接报错！

新增子类（如 Square），所有 switch 必须更新，否则无法编译！

五、实战演示：构建“订单状态机”

1. 定义封闭状态类型

public sealed interface OrderStatus
permits Pending, Confirmed, Shipped, Cancelled {}

public record Pending() implements OrderStatus {}
public record Confirmed(String confirmTime) implements OrderStatus {}
public record Shipped(String trackingNumber) implements OrderStatus {}
public record Cancelled(String reason) implements OrderStatus {}

2. 安全处理状态

public static String getStatusMessage(OrderStatus status) {
return switch (status) {
case Pending p -> "订单待确认";
case Confirmed c -> "已确认，时间: " + c.confirmTime();
case Shipped s -> "已发货，单号: " + s.trackingNumber();
case Cancelled c -> "已取消，原因: " + c.reason();
};
}

调用与输出：

OrderStatus[] statuses = {
new Pending(),
new Confirmed("2026-02-10 10:00"),
new Shipped("SF123456789CN"),
new Cancelled("用户取消")
};

for (OrderStatus status : statuses) {
System.out.println(getStatusMessage(status));
}

输出：

订单待确认
已确认，时间: 2026-02-10 10:00
已发货，单号: SF123456789CN
已取消，原因: 用户取消

零字符串魔法值！零 NPE！零遗漏！

六、最佳实践：5 条黄金法则

七、注意事项

八、代码在哪？

本篇涉及到的代码已上传至 GitHub：

https://github.com/iweidujiang/java-tricks-lab/tree/main/05-record-sealed-class

欢迎 star & fork，下期还有神操作！