Lombok使用

Lombok背景介绍

1	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。

Lombok使用方法

依赖管理

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（https://projectlombok.org/download）下载jar包，也可以使用maven添加依赖：

<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.10</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。
接下来我们来分析Lombok中注解的具体用法。

IDEA插件的安装

在IDEA插件里搜索lombok，安装，重启
直接官网下载插件，安装，这是链接
设置中启用annotation processors

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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：

javac对源代码进行分析，生成一棵抽象语法树(AST)
javac编译过程中调用实现了JSR 269的Lombok程序
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
javac使用修改后的抽象语法树(AST)生成字节码文件

Lombok注解的使用

@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，为类的所有字段注解@ToString、@EqualsAndHashCode、@Getter的便捷方法，同时为所有非final字段注解@Setter。

@Data注解

@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。
@Data可以很好地处理字段的泛型参数。为了在为具有泛型的类构造对象时减少样板，可以使用staticConstructor参数来生成私有构造函数，以及返回新实例的静态方法。这样，javac将推断变量名称。因此，通过这样声明：@Data（staticConstructor =“of”）类Foo {private T x;}可以通过写入来创建Foo的新实例：Foo.of（5）; 而不必写：new Foo （5）;

如果使用了@Data注解

@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<T> {
    private final String name;
    private final T value;
  }
}

不加lombok注解的Pojo的写法

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<T> {
    private final String name;
    private final T value;
    
    private Exercise(String name, T value) {
      this.name = name;
      this.value = value;
    }
    
    //可以看到这里自动生成了of方法
    public static <T> Exercise<T> of(String name, T value) {
      return new Exercise<T>(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;
    }
  }
}

@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.
@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。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;
  }
}

@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();
  }
}

@EqualsAndHashCode

默认情况下，会使用所有非静态（non-static）和非瞬态（non-transient）属性来生成equals和hasCode，也能通过exclude注解来排除一些属性。

mport 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;
    }
  }
}

@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。
通过将includeFieldNames参数设为true，就能明确的输出toString()属性。这一点是不是有点绕口，通过代码来看会更清晰些。

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;
    }
  }
}

不使用Lombok的示例如下：

import java.util.Arrays;

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();
  }
  
  public static class Square extends Shape {
    private final int width, height;
    
    public Square(int width, int height) {
      this.width = width;
      this.height = height;
    }
    
    @Override 
    public String toString() {
      return "Square(super=" + super.toString() + ", width=" + this.width + ", height=" + this.height + ")";
    }
  }
  
  @Override 
  public String toString() {
    return "ToStringExample(" + this.getName() + ", " + this.shape + ", " + Arrays.deepToString(this.tags) + ")";
  }
}

@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。

@NoArgsConstructor将生成一个没有参数的构造函数。如果这是不可能的（因为最终字段），将导致编译器错误，除非使用@NoArgsConstructor（force = true），然后使用0 / false / null初始化所有final字段。对于具有约束的字段，例如@NonNull字段，不会生成任何检查，因此请注意，在稍后正确初始化这些字段之前，通常不会满足这些约束。某些java构造（例如hibernate和Service Provider Interface）需要no-args构造函数。

@RequiredArgsConstructor为每个需要特殊处理的字段生成一个带有1个参数的构造函数。所有未初始化的final字段都会获得一个参数，以及标记为@NonNull的任何字段，这些字段在声明它们时未初始化。对于标有@NonNull的字段，还会生成显式空检查。如果用于标记为@NonNull的字段的任何参数包含null，则构造函数将抛出NullPointerException。参数的顺序与字段在类中的显示顺序相匹配。

@AllArgsConstructor

@AllArgsConstructor为类中的每个字段生成一个带有1个参数的构造函数。标有@NonNull的字段会导致对这些参数进行空检查。

这些注释中的每一个都允许使用替代形式，其中生成的构造函数始终是私有的，并且生成包围私有构造函数的附加静态工厂方法。通过为注释提供staticName值来启用此模式，如下所示：@RequiredArgsConstructor（staticName =“of”）。与普通构造函数不同，这种静态工厂方法将推断泛型。这意味着您的API用户可以编写MapEntry.of（“foo”，5）而不是更长的新MapEntry <String，Integer>（“foo”，5）。

与大多数其他lombok注释不同，显式构造函数的存在不会阻止这些注解生成自己的构造函数。这意味着可以编写自己的专用构造函数，并让lombok生成样板文件。

注意：如果出现冲突（自定义的一个构造函数最终使用与lombok生成的构造函数相同），则会发生编译器错误。

import lombok.AccessLevel;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.NonNull;

@RequiredArgsConstructor(staticName = "of")
@AllArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
public class ConstructorExample<T> {
  private int x, y;
  @NonNull private T description;
  
  @NoArgsConstructor
  public static class NoArgsExample {
    @NonNull private String field;
  }
}

不使用Lombok的示例如下：

public class ConstructorExample<T> {
  private int x, y;
  @NonNull private T description;
  
  private ConstructorExample(T description) {
    if (description == null) throw new NullPointerException("description");
    this.description = description;
  }
  
  public static <T> ConstructorExample<T> of(T description) {
    return new ConstructorExample<T>(description);
  }
  
  @java.beans.ConstructorProperties({"x", "y", "description"})
  protected ConstructorExample(int x, int y, T description) {
    if (description == null) throw new NullPointerException("description");
    this.x = x;
    this.y = y;
    this.description = description;
  }
  
  public static class NoArgsExample {
    @NonNull private String field;
    
    public NoArgsExample() {
    }
  }
}

@Log及其日志注解

@Log
public class LogExample {
  
  public static void main(String... args) {
    log.severe("Something's wrong here");
  }
}

@Slf4j
public class LogExampleOther {
  
  public static void main(String... args) {
    log.error("Something else is wrong here");
  }
}

@CommonsLog(topic="CounterLog")
public class LogExampleCategory {

  public static void main(String... args) {
    log.error("Calling the 'CounterLog' with a message");
  }
}

等效于：

 private static final java.util.logging.Logger log = java.util.logging.Logger.getLogger(LogExample.class.getName());
  
  public static void main(String... args) {
    log.severe("Something's wrong here");
  }
}

public class LogExampleOther {
  private static final org.slf4j.Logger log = org.slf4j.LoggerFactory.getLogger(LogExampleOther.class);
  
  public static void main(String... args) {
    log.error("Something else is wrong here");
  }
}

public class LogExampleCategory {
  private static final org.apache.commons.logging.Log log = org.apache.commons.logging.LogFactory.getLog("CounterLog");

  public static void main(String... args) {
    log.error("Calling the 'CounterLog' with a message");
  }
}

bean中的链式风格

@Accessors(chain = true)
@Data
public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private int age;
}
@Test
    public void test() {
        User user = new User();
        user.setId(1L).setAge(2).setName("Zhangsan");
    }

静态构造方法
构造参数为空的最佳实践

@Accessors(chain = true)
@Data
@RequiredArgsConstructor(staticName = "of")
public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private int age;
}
@Test
public void testConstructor() {
    User user = User.of().setId(1L).setAge(2).setName("Zhangsan");
}

构造参数为name的最佳实践

@Accessors(chain = true)
@Data
@RequiredArgsConstructor(staticName = "of")
public class User {
    private Long id;
    @NonNull
    private String name;
    private int age;
}

@Test
public void testConstructorOfName() {
    User user = User.of("Zhangsan").setId(1L).setAge(2);
        System.out.println(user);
}

Builder模式

@Builder
public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private int age;
}

@Test
public void testBuilder() {
    User user = User.builder().id(1L).age(2).name("Zhangsan").build();
}

Lombok背景介绍

Lombok使用方法

Lombok实现原理

Lombok注解的使用

参考文献