1 Lombok背景介绍
官方介绍如下:
Project Lombok makes java a spicier language by adding 'handlers' that know how to build and compile simple, boilerplate-free, not-quite-java code.
大致意思是Lombok通过增加一些“处理程序”,可以让java变得简洁、快速。
2 Lombok使用方法
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。例如开发中经常需要写的javabean,都需要花时间去添加相应的getter/setter,也许还要去写构造器、equals等方法,而且需要维护,当属性多时会出现大量的getter/setter方法,这些显得很冗长也没有太多技术含量,一旦修改属性,就容易出现忘记修改对应方法的失误。
Lombok能通过注解的方式,在编译时自动为属性生成构造器、getter/setter、equals、hashcode、toString方法。出现的神奇就是在源码中没有getter和setter方法,但是在编译生成的字节码文件中有getter和setter方法。这样就省去了手动重建这些代码的麻烦,使代码看起来更简洁些。
Lombok的使用跟引用jar包一样,可以在官网()下载jar包,也可以使用maven添加依赖:
org.projectlombok lombok 1.16.20 provided
接下来我们来分析Lombok中注解的具体用法。
2.1 @Data
@Data注解在类上,会为类的所有属性自动生成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。
import lombok.AccessLevel;import lombok.Setter;import lombok.Data;import lombok.ToString;@Data public class DataExample { private final String name; @Setter(AccessLevel.PACKAGE) private int age; private double score; private String[] tags; @ToString(includeFieldNames=true) @Data(staticConstructor="of") public static class Exercise{ private final String name; private final T value; }}
如不使用Lombok,则实现如下:
import java.util.Arrays;public class DataExample { private final String name; private int age; private double score; private String[] tags; public DataExample(String name) { this.name = name; } public String getName() { return this.name; } void setAge(int age) { this.age = age; } public int getAge() { return this.age; } public void setScore(double score) { this.score = score; } public double getScore() { return this.score; } public String[] getTags() { return this.tags; } public void setTags(String[] tags) { this.tags = tags; } @Override public String toString() { return "DataExample(" + this.getName() + ", " + this.getAge() + ", " + this.getScore() + ", " + Arrays.deepToString(this.getTags()) + ")"; } protected boolean canEqual(Object other) { return other instanceof DataExample; } @Override public boolean equals(Object o) { if (o == this) return true; if (!(o instanceof DataExample)) return false; DataExample other = (DataExample) o; if (!other.canEqual((Object)this)) return false; if (this.getName() == null ? other.getName() != null : !this.getName().equals(other.getName())) return false; if (this.getAge() != other.getAge()) return false; if (Double.compare(this.getScore(), other.getScore()) != 0) return false; if (!Arrays.deepEquals(this.getTags(), other.getTags())) return false; return true; } @Override public int hashCode() { final int PRIME = 59; int result = 1; final long temp1 = Double.doubleToLongBits(this.getScore()); result = (result*PRIME) + (this.getName() == null ? 43 : this.getName().hashCode()); result = (result*PRIME) + this.getAge(); result = (result*PRIME) + (int)(temp1 ^ (temp1 >>> 32)); result = (result*PRIME) + Arrays.deepHashCode(this.getTags()); return result; } public static class Exercise{ private final String name; private final T value; private Exercise(String name, T value) { this.name = name; this.value = value; } public static Exercise of(String name, T value) { return new Exercise (name, value); } public String getName() { return this.name; } public T getValue() { return this.value; } @Override public String toString() { return "Exercise(name=" + this.getName() + ", value=" + this.getValue() + ")"; } protected boolean canEqual(Object other) { return other instanceof Exercise; } @Override public boolean equals(Object o) { if (o == this) return true; if (!(o instanceof Exercise)) return false; Exercise other = (Exercise ) o; if (!other.canEqual((Object)this)) return false; if (this.getName() == null ? other.getValue() != null : !this.getName().equals(other.getName())) return false; if (this.getValue() == null ? other.getValue() != null : !this.getValue().equals(other.getValue())) return false; return true; } @Override public int hashCode() { final int PRIME = 59; int result = 1; result = (result*PRIME) + (this.getName() == null ? 43 : this.getName().hashCode()); result = (result*PRIME) + (this.getValue() == null ? 43 : this.getValue().hashCode()); return result; } }}
2.2 @Getter/@Setter
如果觉得@Data太过残暴(因为@Data集合了@ToString、@EqualsAndHashCode、@Getter/@Setter、@RequiredArgsConstructor的所有特性)不够精细,可以使用@Getter/@Setter注解,此注解在属性上,可以为相应的属性自动生成Getter/Setter方法,示例如下:
import lombok.AccessLevel;import lombok.Getter;import lombok.Setter;public class GetterSetterExample { @Getter @Setter private int age = 10; @Setter(AccessLevel.PROTECTED) private String name; @Override public String toString() { return String.format("%s (age: %d)", name, age); }}
如果不使用Lombok:
public class GetterSetterExample { private int age = 10; private String name; @Override public String toString() { return String.format("%s (age: %d)", name, age); } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } protected void setName(String name) { this.name = name; }}
2.3 @NonNull
该注解用在属性或构造器上,Lombok会生成一个非空的声明,可用于校验参数,能帮助避免空指针。
import lombok.NonNull;public class NonNullExample extends Something { private String name; public NonNullExample(@NonNull Person person) { super("Hello"); this.name = person.getName(); }}
不使用Lombok:
import lombok.NonNull;public class NonNullExample extends Something { private String name; public NonNullExample(@NonNull Person person) { super("Hello"); if (person == null) { throw new NullPointerException("person"); } this.name = person.getName(); }}
2.4 @Cleanup
该注解能帮助我们自动调用close()方法,很大的简化了代码。
import lombok.Cleanup;import java.io.*;public class CleanupExample { public static void main(String[] args) throws IOException { @Cleanup InputStream in = new FileInputStream(args[0]); @Cleanup OutputStream out = new FileOutputStream(args[1]); byte[] b = new byte[10000]; while (true) { int r = in.read(b); if (r == -1) break; out.write(b, 0, r); } }}
如不使用Lombok,则需如下:
import java.io.*;public class CleanupExample { public static void main(String[] args) throws IOException { InputStream in = new FileInputStream(args[0]); try { OutputStream out = new FileOutputStream(args[1]); try { byte[] b = new byte[10000]; while (true) { int r = in.read(b); if (r == -1) break; out.write(b, 0, r); } } finally { if (out != null) { out.close(); } } } finally { if (in != null) { in.close(); } } }}
2.5 @EqualsAndHashCode
原文中提到的大致有以下几点:
1. 此注解会生成equals(Object other)
和 hashCode()
方法。 2. 它默认使用非静态,非瞬态的属性 3. 可通过参数exclude
排除一些属性 4. 可通过参数of
指定仅使用哪些属性 5. 它默认仅使用该类中定义的属性且不调用父类的方法 6. 可通过callSuper=true
解决上一点问题。让其生成的方法中调用父类的方法。 另:@Data
相当于@Getter @Setter @RequiredArgsConstructor @ToString @EqualsAndHashCode
这5个注解的合集。
通过官方文档,可以得知,当使用@Data
注解时,则有了@EqualsAndHashCode
注解,那么就会在此类中存在equals(Object other)
和 hashCode()
方法,且不会使用父类的属性,这就导致了可能的问题。
equals(Object other)
和 hashCode()
方法判定为相等,从而导致出错。 修复此问题的方法很简单:
1. 使用@Getter @Setter @ToString
代替@Data
并且自定义equals(Object other)
和 hashCode()
方法,比如有些类只需要判断主键id是否相等即足矣。 2. 或者使用在使用@Data
时同时加上@EqualsAndHashCode(callSuper=true)
注解。 import lombok.EqualsAndHashCode;@EqualsAndHashCode(exclude={"id", "shape"})public class EqualsAndHashCodeExample { private transient int transientVar = 10; private String name; private double score; private Shape shape = new Square(5, 10); private String[] tags; private int id; public String getName() { return this.name; } @EqualsAndHashCode(callSuper=true) public static class Square extends Shape { private final int width, height; public Square(int width, int height) { this.width = width; this.height = height; } }}
2.6 @ToString
类使用@ToString注解,Lombok会生成一个toString()方法,默认情况下,会输出类名、所有属性(会按照属性定义顺序),用逗号来分割。
import lombok.ToString;@ToString(exclude="id")public class ToStringExample { private static final int STATIC_VAR = 10; private String name; private Shape shape = new Square(5, 10); private String[] tags; private int id; public String getName() { return this.getName(); } @ToString(callSuper=true, includeFieldNames=true) public static class Square extends Shape { private final int width, height; public Square(int width, int height) { this.width = width; this.height = height; } }}
2.7 @NoArgsConstructor, @RequiredArgsConstructor and @AllArgsConstructor
无参构造器、部分参数构造器、全参构造器。Lombok没法实现多种参数构造器的重载。
import lombok.AccessLevel;import lombok.RequiredArgsConstructor;import lombok.AllArgsConstructor;import lombok.NonNull;@RequiredArgsConstructor(staticName = "of")@AllArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)public class ConstructorExample{ private int x, y; @NonNull private T description; @NoArgsConstructor public static class NoArgsExample { @NonNull private String field; }}
3 Lombok工作原理分析
会发现在Lombok使用的过程中,只需要添加相应的注解,无需再为此写任何代码。自动生成的代码到底是如何产生的呢?
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,对反射熟悉的朋友应该都会很熟悉这种解析方式。
- 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
2)Pluggable Annotation Processing API
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,这时javac执行的过程如下:
Lombok本质上就是一个实现了“”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)
拜读了Lombok源码,对应注解的实现都在HandleXXX中,比如@Getter注解的实现时HandleGetter.handle()。还有一些其它类库使用这种方式实现,比如、等等。
4. Lombok的优缺点
优点:
- 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
- 让代码变得简洁,不用过多的去关注相应的方法
- 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:
-
- 不支持多种参数构造器的重载
- 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