Java效率工具Lombok使用及原理

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本文作者：LiWenD正在掘金 
链接：https://juejin.im/post/5b00517cf265da0ba0636d4b

还在编写无聊枯燥又难以维护的POJO吗？洁癖者的春天在哪里？请看Lombok！

在过往的Java项目中，充斥着太多不友好的代码：POJO的getter/setter/toString；异常处理；I/O流的关闭操作等等，这些样板代码既没有技术含量，又影响着代码的美观，Lombok应运而生。

首先说明一下：任何技术的出现都是为了解决某一类问题的，如果在此基础上再建立奇技淫巧，不如回归Java本身。应该保持合理使用而不滥用。

Lombok的使用非常简单，下面我们一起来看下：

1）引入相应的maven包：

<dependency>
  <groupId>org.projectlombok</groupId>
  <artifactId>lombok</artifactId>
  <version>1.16.18</version>
  <scope>provided</scope>
</dependency>

Lombok的scope=provided，说明它只在编译阶段生效，不需要打入包中。事实正是如此，Lombok在编译期将带Lombok注解的Java文件正确编译为完整的Class文件。

2）添加IDE工具对Lombok的支持：

IDEA中引入Lombok支持如下：

点击File-- Settings设置界面，安装Lombok插件：

点击File-- Settings设置界面，开启Annocation Processors：

开启该项是为了让Lombok注解在编译阶段起到作用。

Eclipse的Lombok插件安装可以自行百度，也比较简单，值得一提的是，由于Eclipse内置的编译器不是Oracle javac，而是eclipse自己实现的Eclipse Compiler for Java (ECJ).要让ECJ支持Lombok，需要在eclipse.ini配置文件中添加如下两项内容：

-Xbootclasspath/a:[lombok.jar所在路径]

-javaagent:[lombok.jar所在路径]

3）Lombok实现原理：

自从Java 6起，javac就支持“JSR 269 Pluggable Annotation Processing API”规范，只要程序实现了该API，就能在javac运行的时候得到调用。

Lombok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：

1. javac对源代码进行分析，生成一棵抽象语法树(AST)

2. javac编译过程中调用实现了JSR 269的Lombok程序

3. 此时Lombok就对第一步骤得到的AST进行处理，找到Lombok注解所在类对应的语法树(AST)，然后修改该语法树(AST)，增加Lombok注解定义的相应树节点

4. javac使用修改后的抽象语法树(AST)生成字节码文件

4) Lombok注解的使用：

POJO类常用注解：

@Getter/@Setter: 作用类上，生成所有成员变量的getter/setter方法；作用于成员变量上，生成该成员变量的getter/setter方法。可以设定访问权限及是否懒加载等。

package com.trace;

import lombok.AccessLevel;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;

/**
 * Created by Trace on 2018/5/19.<br/>
 * DESC: 测试类
 */
@SuppressWarnings("unused")
public class TestClass {

    public static void main(String[] args) {

    }


    @Getter(value = AccessLevel.PUBLIC)
    @Setter(value = AccessLevel.PUBLIC)
    public static class Person {
        private String name;
        private int age;
        private boolean friendly;
    }
    public static class Animal {
        private String name;
        private int age;
        @Getter @Setter private boolean funny;
    }

}

在Structure视图中，可以看到已经生成了getter/setter等方法：

编译后的代码如下：[这也是传统Java编程需要编写的样板代码]

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//

package com.trace;

public class TestClass {
    public TestClass() {
    }

    public static void main(String[] args) {
    }

    public static class Animal {
        private String name;
        private int age;
        private boolean funny;

        public Animal() {
        }

        public boolean isFunny() {
            return this.funny;
        }

        public void setFunny(boolean funny) {
            this.funny = funny;
        }
    }

    public static class Person {
        private String name;
        private int age;
        private boolean friendly;

        public Person() {
        }

        public String getName() {
            return this.name;
        }

        public int getAge() {
            return this.age;
        }

        public boolean isFriendly() {
            return this.friendly;
        }

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }

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

        public void setFriendly(boolean friendly) {
            this.friendly = friendly;
        }
    }
}

@ToString：作用于类，覆盖默认的toString()方法，可以通过of属性限定显示某些字段，通过exclude属性排除某些字段。

@EqualsAndHashCode：作用于类，覆盖默认的equals和hashCode

@NonNull：主要作用于成员变量和参数中，标识不能为空，否则抛出空指针异常。

@NoArgsConstructor, @RequiredArgsConstructor, @AllArgsConstructor：作用于类上，用于生成构造函数。有staticName、access等属性。

staticName属性一旦设定，将采用静态方法的方式生成实例，access属性可以限定访问权限。

@NoArgsConstructor：生成无参构造器；

@RequiredArgsConstructor：生成包含final和@NonNull注解的成员变量的构造器；

@AllArgsConstructor：生成全参构造器。

编译后结果：

public static class Person {
    @NonNull
    private String name;
    private int age;
    private boolean friendly;

    public String toString() {
        return "TestClass.Person(name=" + this.getName() + ", age=" + this.getAge() + ")";
    }

    @NonNull
    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public int getAge() {
        return this.age;
    }

    public boolean isFriendly() {
        return this.friendly;
    }

    public void setName(@NonNull String name) {
        if(name == null) {
            throw new NullPointerException("name");
        } else {
            this.name = name;
        }
    }

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

    public void setFriendly(boolean friendly) {
        this.friendly = friendly;
    }

    private Person() {
    }

    private static TestClass.Person of() {
        return new TestClass.Person();
    }

    @ConstructorProperties({"name"})
    Person(@NonNull String name) {
        if(name == null) {
            throw new NullPointerException("name");
        } else {
            this.name = name;
        }
    }

    @ConstructorProperties({"name", "age", "friendly"})
    public Person(@NonNull String name, int age, boolean friendly) {
        if(name == null) {
            throw new NullPointerException("name");
        } else {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.friendly = friendly;
        }
    }
}

@Data：作用于类上，是以下注解的集合：@ToString @EqualsAndHashCode @Getter @Setter @RequiredArgsConstructor

@Builder：作用于类上，将类转变为建造者模式

@Log：作用于类上，生成日志变量。针对不同的日志实现产品，有不同的注解：

其他重要注解：

@Cleanup：自动关闭资源，针对实现了java.io.Closeable接口的对象有效，如：典型的IO流对象

编译后结果如下：

是不是简洁了太多。

@SneakyThrows：可以对受检异常进行捕捉并抛出，可以改写上述的main方法如下：

@Synchronized：作用于方法级别，可以替换synchronize关键字或lock锁，用处不大。

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