الـ Records (Java 16+)

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Java على Coddy — الدرس 51 من 87.

عند إنشاء فئات بسيطة لنقل البيانات، غالباً ما تكتب أكواداً برمجية متكررة (boilerplate code): حقولاً خاصة، ومنشئاً (constructor)، ودوال جلب (getters)، و toString()، و equals()، و hashCode(). قدمت Java 16 الـ records للقضاء على هذا التكرار الممل.

الـ record هو فئة خاصة مصممة للاحتفاظ ببيانات غير قابلة للتغيير. تقوم بالتصريح عنه باستخدام الكلمة المفتاحية record متبوعة بقائمة المكونات:

record Person(String name, int age) { }

// يوفر هذا السطر الواحد تلقائيًا:
// - حقول private final: name و age
// - منشئ (constructor): Person(String name, int age)
// - دوال وصول (accessor methods): name() و age()
// - toString() و equals() و hashCode()

استخدام السجل هو أمر مباشر:

Person p = new Person("Alice", 30);
System.out.println(p.name());    // Alice
System.out.println(p.age());     // 30
System.out.println(p);           // Person[name=Alice, age=30]

لاحظ أن دوال الوصول (accessor methods) لا تستخدم البادئة get—فهي ببساطة تسمى بأسماء الحقول. السجلات (Records) هي final بشكل ضمني، لذا لا يمكن توسيعها. جميع الحقول هي final أيضاً، مما يجعل السجلات غير قابلة للتغيير (immutable) بطبيعتها.

يمكنك إضافة دوال مخصصة وتجاوز الدوال المنشأة تلقائيًا إذا لزم الأمر. يمكنك أيضًا إضافة التحقق من الصحة في منشئ مضغوط (compact constructor):

record Person(String name, int age) {
    public Person {
        if (age < 0) throw new IllegalArgumentException("Age cannot be negative");
    }
}

تعد الـ Records مثالية لـ DTOs، أو استجابات API، أو أي سيناريو تحتاج فيه إلى حاوية بيانات بسيطة وغير قابلة للتغيير دون كتابة تعليمات برمجية مكررة (boilerplate code).

التحدي

سهل

دعنا نبني نظاماً لحجز تذاكر السينما يستعرض أناقة سجلات Java (Java records). سترى كيف تلغي السجلات الأكواد المتكررة (boilerplate code) مع السماح لك بإضافة طرق (methods) مخصصة وعمليات تحقق.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك عبر ثلاثة ملفات:

Movie.java: أنشئ سجلاً (record) يمثل فيلماً بثلاثة مكونات: title (String)، و genre (String)، و durationMinutes (int). أضف طريقة مخصصة تسمى getFormattedDuration() تعيد المدة بتنسيق سهل القراءة: [hours]h [minutes]m (على سبيل المثال، 142 دقيقة تصبح 2h 22m). استخدم القسمة الصحيحة وباقي القسمة (modulo) لحساب الساعات والدقائق المتبقية.
Ticket.java: أنشئ سجلاً يمثل تذكرة فيلم بثلاثة مكونات: movie (Movie)، و seatNumber (String)، و price (double). أضف منشئاً مضغوطاً (compact constructor) يتحقق من السعر—إذا كان السعر أقل من أو يساوي الصفر، قم برمي IllegalArgumentException مع الرسالة Price must be positive. أضف أيضاً طريقة مخصصة تسمى printTicket() تعيد سلسلة نصية متعددة الأسطر:
```
========== TICKET ==========
Movie: [movie title]
Genre: [movie genre]
Duration: [formatted duration from movie]
Seat: [seatNumber]
Price: $[price]
============================
```
Main.java: اجمع نظام الحجز الخاص بك معاً! ستتلقى خمسة مدخلات: عنوان الفيلم (String)، والنوع (String)، والمدة بالدقائق (int)، ورقم المقعد (String)، وسعر التذكرة (double).
أنشئ سجل Movie بالمدخلات الثلاثة الأولى، ثم أنشئ سجل Ticket مع الفيلم ورقم المقعد والسعر. اطبع نتيجة استدعاء printTicket() على تذكرتك.

ستتلقى خمسة مدخلات بالترتيب: عنوان الفيلم، والنوع، والمدة (بالدقائق)، ورقم المقعد، والسعر.

لاحظ كيف أن السجلات (records) أكثر نظافة مقارنة بالفئات (classes) التقليدية—لا حاجة لكتابة المنشئات (constructors)، أو دوال الجلب (getters)، أو toString()، أو equals()، أو hashCode(). يتيح لك المنشئ المضغوط إضافة التحقق من البيانات دون تكرار تعيين الحقول، ولا يزال بإمكانك إضافة طرق مخصصة عند الحاجة!

ورقة مرجعية

قدمت Java 16 الـ records للتخلص من الأكواد المتكررة (boilerplate code) للفئات البسيطة التي تحمل البيانات. الـ record هو فئة خاصة مصممة للاحتفاظ ببيانات غير قابلة للتغيير.

قم بالتصريح عن record باستخدام الكلمة المفتاحية record متبوعة بقائمة المكونات:

record Person(String name, int age) { }

يوفر هذا تلقائياً:

حقول خاصة نهائية (Private final fields)
منشئ (Constructor)
طرق وصول (Accessor methods) بدون البادئة get
toString() و equals() و hashCode()

استخدام الـ record:

Person p = new Person("Alice", 30);
System.out.println(p.name());    // Alice
System.out.println(p.age());     // 30
System.out.println(p);           // Person[name=Alice, age=30]

تعتبر الـ records نهائية (final) ضمنياً ولا يمكن تمديدها. جميع الحقول هي final، مما يجعل الـ records غير قابلة للتغيير بطبيعتها.

أضف التحقق من الصحة باستخدام منشئ مضغوط (compact constructor):

record Person(String name, int age) {
    public Person {
        if (age < 0) throw new IllegalArgumentException("Age cannot be negative");
    }
}

يمكنك إضافة طرق (methods) مخصصة إلى الـ records:

record Person(String name, int age) {
    public String getInfo() {
        return name + " is " + age + " years old";
    }
}

جرّب بنفسك

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // قراءة المدخلات
        String title = scanner.nextLine();
        String genre = scanner.nextLine();
        int durationMinutes = Integer.parseInt(scanner.nextLine());
        String seatNumber = scanner.nextLine();
        double price = Double.parseDouble(scanner.nextLine());
        
        // TODO: إنشاء سجل Movie باستخدام title و genre و durationMinutes
        
        // TODO: إنشاء سجل Ticket باستخدام movie و seatNumber و price
        
        // TODO: طباعة التذكرة باستخدام طريقة printTicket()
        
    }
}