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) {}