Lombok

介绍Lombok使用以及原理,简化Java开发

Lombok简介

Lombok是一个Java库,能自动插入编辑器并构建工具,简化Java开发

通过添加注解的方式,不需要为类编写getter或eques方法,同时可以自动化日志变量

简而言之:Lombok能以简单的注解形式来简化java代码,提高开发人员的开发效率

Lombok使用

使用Lombok需要的开发环境Java+Maven+IntelliJ IDEA或者Eclipse(安装Lombok Plugin)

  1. 引入依赖
<dependency>
	<groupId>org.projectlombok</groupId>
	<artifactId>lombok</artifactId>
	<version>1.18.4</version>
	<scope>provided</scope>
</dependency>
  1. 安装插件

新版idea已经集成了lombok插件,无需手动安装

  1. 解决编译时出错的原因

编译时出错,可能是没有enable注解处理器。Annotation Processors > Enable annotation processing。设置完成之后程序正常运行

  1. 代码示例

简化实体类

  • 不使用Lombok:
public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -8054600833969507380L;

    private Integer id;

    private String username;

    private Integer age;

    public User() {
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", username='" + username + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) {
            return true;
        }
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) {
            return false;
        }
        User user = (User) o;
        return Objects.equals(id, user.id) &&
                Objects.equals(username, user.username) &&
                Objects.equals(age, user.age);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, username, age);
    }

}
  • 使用Lombok:
@Data
public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -8054600833969507380L;

    private Integer id;

    private String username;

    private Integer age;

}

自动生成setter/getter、equals、canEqual、hashCode、toString方法

如为final属性,则不会为该属性生成setter方法

自动化日志变量

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping(("/user"))
public class UserController {

    @GetMapping("/getUserById/{id}")
    public User getUserById(@PathVariable Integer id) {
        User user = new User();
        user.setUsername("风清扬");
        user.setAge(21);
        user.setId(id);

        if (log.isInfoEnabled()) {
            log.info("用户 {}", user);
        }

        return user;
    }

}

通过反编译可以看到@Slf4j注解生成了log日志变量(严格意义来说是常量),无需去声明一个log就可以在类中使用log记录日志

常用注解

  • @Setter 注解在类或字段,注解在类时为所有字段生成setter方法,注解在字段上时只为该字段生成setter方法。
  • @Getter 使用方法同上,区别在于生成的是getter方法。
  • @ToString 注解在类,添加toString方法。
  • @EqualsAndHashCode 注解在类,生成hashCode和equals方法。
  • @NoArgsConstructor 注解在类,生成无参的构造方法。
  • @RequiredArgsConstructor 注解在类,为类中需要特殊处理的字段生成构造方法,比如final和被@NonNull注解的字段。
  • @AllArgsConstructor 注解在类,生成包含类中所有字段的构造方法。
  • @Data 注解在类,生成setter/getter、equals、canEqual、hashCode、toString方法,如为final属性,则不会为该属性生成setter方法。
  • @Slf4j 注解在类,生成log变量,严格意义来说是常量。private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(UserController.class);

Lombok工作原理

核心之处就是对于注解的解析上。JDK5引入了注解的同时,也提供了两种解析方式

  • 运行时解析

运行时能够解析的注解,必须将@Retention设置为RUNTIME,这样就可以通过反射拿到该注解。

java.lang.reflect反射包中提供了一个接口AnnotatedElement,该接口定义了获取注解信息的几个方法,Class、Constructor、Field、Method、Package等都实现了该接口

  • 编译时解析

编译时解析有两种机制,分别简单描述下:

  1. Annotation Processing Tool

apt自JDK5产生,JDK7已标记为过期,不推荐使用,JDK8中已彻底删除,自JDK6开始,可以使用Pluggable Annotation Processing API来替换它,apt被替换主要有2点原因:

  • api都在com.sun.mirror非标准包下
  • 没有集成到javac中,需要额外运行
  1. Pluggable Annotation Processing API

JSR 269自JDK6加入,作为apt的替代方案,它解决了apt的两个问题,javac在执行的时候会调用实现了该API的程序,这样我们就可以对编译器做一些增强,javac执行的过程如下:

jsr

Lombok本质上就是一个实现了“JSR 269 API”的程序。在使用javac的过程中,它产生作用的具体流程如下:

  • javac对源代码进行分析,生成了一棵抽象语法树(AST)
  • 运行过程中调用实现了“JSR 269 API”的Lombok程序
  • 此时Lombok就对第一步骤得到的AST进行处理,找到@Data注解所在类对应的语法树(AST),然后修改该语法树(AST),增加getter和setter方法定义的相应树节点
  • javac使用修改后的抽象语法树(AST)生成字节码文件,即给class增加新的节点(代码块)

通过读Lombok源码,发现对应注解的实现都在HandleXXX中,比如@Getter注解的实现在HandleGetter.handle()。还有一些其它类库使用这种方式实现,比如Google Auto、Dagger等等。

Lombok优缺点

优点

  1. 能通过注解的形式自动生成构造器、getter/setter、equals、hashcode、toString等方法,提高了一定的开发效率
  2. 让代码变得简洁,不用过多的去关注相应的方法
  3. 属性做修改时,也简化了维护为这些属性所生成的getter/setter方法等

缺点

  1. 不支持多种参数构造器的重载
  2. 虽然省去了手动创建getter/setter方法的麻烦,但大大降低了源代码的可读性和完整性,降低了阅读源代码的舒适度
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