Java 记录 StackOverflow RuntimeException

Question

我正在学习 Java 记录、预览功能，并且在运行以下代码时遇到 StackOverflow 异常。

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.stream.Collectors;
    public class Example {
        public record Course(String name, Student topper) { }
        public record Student(String name, List<Course> enrolled) {}

        public static void main(String[] args) {
            Student john = new Student("John", new ArrayList<>());
            john.enrolled().add(new Course("Enrolled for Math", john));
            john.enrolled().add(new Course("Enrolled for History", john));
            System.out.println(john);
        }
    }


Below is the exception trace :


 java --enable-preview Example
 Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at Example$Course.toString(Example.java:6)
    at java.base/java.lang.String.valueOf(String.java:3388)
    at java.base/java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:167)
    at java.base/java.util.AbstractCollection.toString(AbstractCollection.java:457)

从异常中我意识到它与 toString() 有关，当我在记录中覆盖 toString() 时，如下代码所示，我没有看到异常。

// code with implementation of toString()
public class Example {

    public record Course(String name, Student topper) {
    public String toString()
        {
            return name;
        }
   }
   public record Student(String name, List<Course> enrolled) {
   public String toString()
        {
             return this.name+" : "+enrolled.stream().map(s->s.toString()).collect(Collectors.joining(","));
        }
   }
   public static void main(String... args) {
       Student john = new Student("John", new ArrayList<>());
       john.enrolled().add(new Course("Enrolled for Math", john));
       john.enrolled().add(new Course("Enrolled for History", john));
       System.out.println(john);
   }
}

此代码打印 John : Enrolled for Math,Enrolled for History 。有人可以解释为什么如果我不覆盖 toString() 我会得到 StackOverflow？当我打印 john.hashCode()

时，我也看到了 StackOverflow

Answer 1

正如其他人指出的那样，问题在于您的记录中有循环引用。

您可以创建这样的循环引用，因为 Records 只是浅不可变的。
在您的情况下，enrolled 是 List<Course>，您使用空的 ArrayList<> 进行初始化。

为避免这种情况，您应该在创建记录时制作一份防御性副本：

public record Student(String name, List<Course> enrolled) {
    public Student {
        enrolled = List.copyOf(enrolled);
    }
}

然后，您必须在创建学生时提供课程列表：

List<Course> courses = List.of(
        new Course("Enrolled for Math", null),
        new Course("Enrolled for History", null)
);
Student john = new Student("John", courses);

这使得循环引用变得不可能。
但看起来您的模型需要那些循环引用。所以你可能需要改变模型。

Answer 2

这与Record#toString 无关。仔细查看您的声明：

public record Course(String name, Student topper) {}
public record Student(String name, List<Course> enrolled) {}

Course#toString 需要 Student#toString 和 Student#toString 需要 Course#toString。因此，如果您尝试打印Student，那么所有注册的Course 都将被打印出来。那些Courses 需要Student，所以他们会在里面打印Student。这个循环会一直持续到你得到StackOverflow 异常。

为避免这种情况，您应该重新排列代码，使它们不会相互依赖。您可以为每个实例创建一个 id。一个例子是：

public record Course(String name, String studentId) {}
public record Student(String name, String studentId, List<Course> courses) {}

Answer 3

您的结构如下Student-> List<Course> 和Course-> Student 构建一个循环链，toString 方法循环运行。

来自javadocs的记录：

Object.toString() 方法派生自所有组件 字段。

当您为Student john 调用System.out.println(john) toString 时，它被委派给所有已注册的Course 实例，其中toString 被调用，并且作为Course 实例引用又是一个Student 实例...整个链运行直到抛出StackOverflowException。

Answer 4

这是因为您正在尝试打印学生已注册的课程列表，而这些课程中的每门课程都将同一名学生列为已注册。所以你有一个循环引用。课程 -> 学生 -> 课程 -> 学生等

当您覆盖 Course toString() 时，您只打印了名称，因此这不再是问题。