深入解析：如何在 Java 方法中优雅地返回多个值

在日常的编程工作中，作为开发者，我们经常遇到这样的场景：一个方法需要计算多个结果，或者查询一个实体但需要同时返回它的状态码和描述信息。然而，如果你是从 Python 或 Go 等语言转向 Java 的开发者，你可能会发现 Java 并不原生支持在一个方法中直接返回多个独立的值。面对这个限制，我们不必感到困扰。实际上，Java 社区经过多年的发展，总结出了几种非常成熟且优雅的变通方案。在这篇文章中，我们将深入探讨这些不同的实现方式，从简单的数组到强大的封装类，并结合2026年的现代开发趋势，如模式匹配、记录类的深度应用以及AI辅助编码下的最佳实践，来重新审视这一经典问题。无论你是初学者还是资深开发者，掌握这些技巧都能让你的代码更加灵活、易读，并适应未来的技术演进。

返回同类型的数据：使用数组

这是最直接、最基础的方法。如果你需要返回的多个值恰好属于同一种数据类型（例如都是 INLINECODEd9e8d5b6 或 INLINECODEb94a70a2），那么数组是一个简单的选择。

核心思路： 我们在方法内部创建一个数组，将计算出的多个结果按顺序放入数组中，最后返回这个数组。调用者通过数组索引来获取对应的值。

让我们来看一个实际的计算例子：假设我们需要同时返回两个整数的“和”与“差”。

class ArithmeticDemo {
    /**
     * 计算两个整数的和与差
     * @param a 第一个整数
     * @param b 第二个整数
     * @return 包含两个元素的数组，arr[0]为和，arr[1]为差
     */
    static int[] getSumAndSub(int a, int b) {
        int[] ans = new int[2];
        ans[0] = a + b; // 存储和
        ans[1] = a - b; // 存储差

        return ans;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] result = getSumAndSub(100, 50);
        System.out.println("加法结果 = " + result[0]);
        System.out.println("减法结果 = " + result[1]);
    }
}

输出结果：

加法结果 = 150
减法结果 = 50

#### 何时使用数组？

这种方式最适合值类型相同且数量固定的情况。然而，它的缺点也很明显：调用者必须清楚地知道数组中每个索引代表什么含义。如果你记混了 INLINECODEe4019c80 和 INLINECODEf99b37c7，程序就会出错。当返回值数量超过3个时，这种方式的可读性会急剧下降。在现代的AI辅助开发环境中，使用数组甚至可能导致AI助手无法准确推断每个索引的业务含义，从而降低智能编码的效率。

返回不同类型的数据：使用自定义类（推荐）

在实际的企业级开发中，我们更常遇到的是返回不同类型数据的情况。例如，计算两个数，需要同时返回整数类型的乘积、浮点数类型的商和整数类型的和。为了解决这个问题，最专业、最符合面向对象思想的做法是创建一个专门的类来封装这些返回值。

核心思路： 定义一个“结果类”，其中的字段对应你需要返回的各个值。方法只需返回这个类的对象即可。

// 定义一个专门用于封装计算结果的类
class CalculationResult {
    int multiplication; // 乘积
    double division;    // 商
    int addition;       // 和

    // 构造函数，方便初始化
    CalculationResult(int m, double d, int a) {
        this.multiplication = m;
        this.division = d;
        this.addition = a;
    }
}

class AdvancedCalculation {
    /**
     * 执行多重计算并返回一个结果对象
     */
    static CalculationResult calculate(int a, int b) {
        // 直接返回新创建的对象，内部封装了所有结果
        return new CalculationResult(a * b, (double)a / b, a + b);
    }

    public static void main(String[] args) {
        CalculationResult ans = calculate(10, 20);
        
        // 通过对象属性访问结果，代码语义极其清晰
        System.out.println("乘法结果 = " + ans.multiplication);
        System.out.println("除法结果 = " + ans.division);
        System.out.println("加法结果 = " + ans.addition);
    }
}

输出结果：

乘法结果 = 200
除法结果 = 0.5
加法结果 = 30

#### 为什么这是最佳实践？

• 可读性强：你不需要记住 INLINECODE2e54809d 是什么，直接 INLINECODE4db8ab07 就能明白含义。
• 类型安全：每个字段都有明确的类型，编译器会帮你检查错误。
• 易于扩展：如果你以后需要返回“余数”，只需在类里加一个字段，而不需要像数组那样修改所有调用处的索引逻辑。
• 封装性：你可以在结果类中添加验证逻辑或 toString 方法。

使用场景建议： 这种方式适用于任何复杂的业务逻辑返回，特别是当这一组数据在逻辑上是一个整体时。

2026现代化演进：Java Record 的终极形态

如果我们将目光投向2026年的技术栈，虽然自定义类是基石，但在Java 14引入的Record（记录）特性已经成为处理多返回值的“黄金标准”。作为一个经验丰富的开发者，我们在新项目中几乎完全使用 Record 替代了传统的 POJO 类来作为数据载体。

Record 是一种不可变的数据类，它自动为你生成构造函数、getter、INLINECODEcd844f39、INLINECODEc0e2b733 和 toString 方法。这极大地减少了样板代码，让我们的意图更加纯粹。

/**
 * 使用 Record 定义一个坐标点
 * 这是一个不可变的数据载体，专门用于返回多值
 */
public record Point(int x, int y, String label) {}

class ModernJavaDemo {
    /**
     * 计算位置并附带标签描述
     */
    public static Point locateTarget(int offset, int base) {
        // 复杂的计算逻辑...
        int calculatedX = offset + base;
        int calculatedY = offset * base;
        
        // 直接返回，无需编写构造函数，无需Getter
        return new Point(calculatedX, calculatedY, "Target-A");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Point p = locateTarget(10, 20);
        
        // Record 提供了优雅的访问器 
        // 注意：不是 getLabel() 而是 label()
        System.out.println("坐标: (" + p.x() + ", " + p.y() + ")");
        System.out.println("标签: " + p.label());
        
        // 自动生成的 toString 非常便于调试
        System.out.println(p);
    }
}

#### Record 在现代AI开发中的优势

在我们使用 Cursor 或 GitHub Copilot 等 AI 工具进行开发时，Record 的表现远超传统类。因为 Record 是显式不可变的，AI 模型能更容易地推断出数据的流向和生命周期，从而提供更精准的代码补全和重构建议。你可能会发现，当你使用 Record 时，AI 甚至能帮你自动生成对应的单元测试用例，因为它“理解”这只是一个纯粹的数据结构。

简单的二元组：使用 Pair 类

如果你只需要返回两个值，专门创建一个新类（或Record）可能显得有些“重”。这时候，使用通用的 INLINECODE3ef404b5（对组）类是一个非常轻量级的解决方案。Java 标准库（在 INLINECODEfda28a54 包中）提供了一个现成的 Pair 类，或者你也可以使用第三方库（如 Apache Commons Lang）中的 Pair。

import javafx.util.Pair;

class PairReturnExample {
    /**
     * 返回一个包含 ID 和名称的 Pair
     * @return Pair
     */
    public static Pair getUserDetails() {
        // Key 是 ID，Value 是 Name
        return new Pair(101, "张三");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Pair user = getUserDetails();
        
        // 使用 getKey() 和 getValue() 获取数据
        System.out.println("用户 ID: " + user.getKey());
        System.out.println("用户名称: " + user.getValue());
    }
}

输出结果：

用户 ID: 101
用户名称: 张三

#### 优缺点分析

• 优点：不需要为简单的返回专门写一个类，代码简洁。非常适合返回键值对、坐标 或简单的状态消息。
• 缺点：语义性不如自定义类强。看到 INLINECODEb01bce8c 你无法直接知道它代表的是“ID”还是“年龄”。此外，如果需要返回三个值，Pair 就不够用了（虽然可以用 INLINECODE3ce472c2，但代码会变乱）。

2026 工程化视角：生产环境中的多返回值策略

随着我们步入2026年，仅仅“让代码跑起来”已经远远不够了。我们需要考虑可维护性、性能优化以及可观测性。让我们深入探讨一下在企业级大规模系统中，我们是如何处理多返回值的。

#### 1. 结构化返回与响应式编程

在微服务架构或高并发系统中，我们往往需要返回更多的元数据，而不仅仅是业务数据。例如，我们可能需要返回操作状态、错误码、耗时以及链路追踪ID。单纯返回一个包含业务数据的对象是不够的。

最佳实践：统一响应结构

在现代API设计中，我们倾向于设计一个通用的 INLINECODE3e8565e7 或 INLINECODE7e12e65f 结构。这不仅封装了数据，还封装了状态。

import java.util.Optional;

/**
 * 一个符合2026年云原生标准的通用返回结构
 * @param  业务数据的类型
 */
public final class ServiceResult {
    private final Status status;
    private final String message;
    private final T data;
    private final long timestamp;

    // 私有构造，防止外部随意创建
    private ServiceResult(Status status, String message, T data) {
        this.status = status;
        this.message = message;
        this.data = data;
        this.timestamp = System.currentTimeMillis();
    }

    // 工厂方法：成功返回
    public static  ServiceResult success(T data) {
        return new ServiceResult(Status.SUCCESS, "Operation OK", data);
    }

    // 工厂方法：失败返回
    public static  ServiceResult failure(String errorMsg) {
        return new ServiceResult(Status.ERROR, errorMsg, null);
    }

    // 获取数据，使用 Optional 避免空指针
    public Optional getData() {
        return Optional.ofNullable(data);
    }

    public boolean isSuccess() {
        return status == Status.SUCCESS;
    }

    // 枚举定义状态
    private enum Status { SUCCESS, ERROR }

    @Override
    public String toString() {
        return "ServiceResult{" +
                "status=" + status +
                ", message=‘" + message + ‘\‘‘ +
                ", data=" + data +
                ", timestamp=" + timestamp +
                ‘}‘;
    }
}

class MicroserviceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 模拟一个业务调用
        ServiceResult result = performCriticalTask();
        
        if (result.isSuccess()) {
            System.out.println("任务成功: " + result.getData().get());
        } else {
            System.err.println("任务失败: " + result.toString());
        }
    }

    private static ServiceResult performCriticalTask() {
        // 模拟随机失败，用于展示容错逻辑
        if (Math.random() > 0.5) {
            return ServiceResult.success("Final-Data-2026");
        } else {
            return ServiceResult.failure("Database connection timeout");
        }
    }
}

在这个例子中，我们不仅返回了数据，还通过泛型 ServiceResult 封装了状态。这种模式在 AI 辅助编程中非常受欢迎，因为它结构固定，AI 可以快速生成调用代码，并且类型安全。

#### 2. 并发环境下的不可变性

如果你正在编写多线程应用（这在2026年是常态），请务必注意：返回的对象最好是不可变的。当你使用自定义类或Record时，尽量将所有字段标记为 INLINECODEc0507e51。如果我们返回的对象内部包含可变的集合（如 INLINECODE3d6cd0a7），请确保在返回前进行防御性拷贝，或者直接返回不可变视图（如 List.of()）。这样，当多个线程访问返回值时，你不需要担心数据竞争和锁竞争的问题，这极大地提高了系统的吞吐量。

#### 3. 性能优化：逃逸分析的影响

你可能担心创建这么多封装类（或Record）会增加垃圾回收（GC）的压力。实际上，在现代 JVM（如 JDK 21+）中，JIT 编译器非常智能。

深入原理：

如果方法返回的对象没有逃逸出当前线程（即没有赋值给成员变量，也没有被其他线程引用），JVM 会通过逃逸分析优化，直接将对象分配在栈上而不是堆上。这意味着当方法返回时，对象内存会随着栈帧自动弹出，完全零 GC 开销。因此，不要为了性能而牺牲代码的可读性去使用奇怪的数组或 Object 列表。相信 JVM，拥抱对象封装。

总结与后续步骤

在这篇文章中，我们深入探讨了在 Java 中处理多返回值的多种策略，从基础的数组到灵活的 Object 列表，再到专业的封装类和现代的 Record，最后还涉及了云原生环境下的统一响应结构。

• 如果你只需要返回相同类型的简单数据，数组是最简单的选择，但请谨慎使用索引。
• 如果你需要返回强类型、语义清晰的结构化数据，自定义类（或 Record）是无可替代的最佳实践。在2026年，Record 是我们的首选。
• 对于临时的二元组返回，Pair 类是一个不错的折中方案。
• 在企业级开发中，构建包含状态和数据的通用响应类能更好地支持容错和监控。

作为开发者，我们的目标不仅仅是让代码“跑起来”，更要让代码具有可读性和可维护性。下次当你面对需要返回多个值的方法时，不妨多花一分钟思考一下：哪种方式最能表达我的业务逻辑？同时，不妨尝试一下在你的 IDE 中引入 AI 助手，看看它是如何理解和重构这些多返回值代码的。你会发现，清晰的代码结构能让 AI 成为你最得力的助手。

希望这篇文章对你有所帮助！不妨在你的下一个项目中尝试一下这些技巧，或者去重构一下那些满是数组和 Object 列表的旧代码吧。