lombok的介绍、使用、简单分析和插件

学习下Lombok。

关于POJO

Java面向对象编程中的特性中有封闭性和安全性。封闭性即对类中的域变量进行封闭操作，即用private来修饰他们。如此一来，其他类就不能对该变量访问了。这样，我们就将这些变量封闭在了类的内部，提高了数据的安全性。

当我们想要操作这些域变量的时候，有两种办法。第一种是通过public方式的构造器（或称构造函数），对象一实例化就对该变量赋值。第二种就是通过set和get方法对变量进行赋值和取值。这样就能提高域变量的安全性，同时又保证了域变量的封装型。 

所以当我们创建POJO类时，都会毫不犹豫的让开发工具对域变量生成set、get方法。虽然不是我们自己手动添加（快捷键或菜单快速生成），但每个类都要做重复的生成操作也是一件很烦人的事。而且当变量名或者是修饰符改变了的话，我们就要删除set、get方法并重新生成，又是一项重复又枯燥的操作。Lombok就是一个为了提高生产效率，让我们免去这些重复操作的神器。

Lombok的介绍

Project Lombok makes java a spicier language by adding 'handlers' that know how to build and compile simple, boilerplate-free, not-quite-java code.

上面这段话是官方的介绍，意思是Lombok通过一些特殊的处理，可以让Java编程变得简洁和快速。

Lombok的使用

Lombok能以简单的注解形式来简化Java代码的编写，提高开发人员的开发效率。比如在编译时自动为属性生成构造器、getter/setter、equals、hashcode、toString方法。意思就是说，在源码中不需要编写getter和setter方法，但是在编译生成的字节码文件中却会有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。

使用Lombok需要引用Jar包依赖，而在Maven中添加依赖十分简单。

<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.16.20</version>
    <scope>provided</scope>
</dependency>

下面是Lombok提供的一些常用注解的介绍与使用。

@Data注解

@Data注解使用在类上，会为类的所有属性自动生成setter/getter、equals、canEqual、hashCode、toString方法。要注意的是，如果是final修饰符修饰的属性，则不会为该属性生成setter方法。

@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;
    }
}

在开发中建议尽量少直接使用@Data注解，而是换成@Setter、@Getter、@NoArgsConstructor、@AllArgsConstructor、@ToString。

@Getter/@Setter注解

因为@Data集合了@ToString、@EqualsAndHashCode、@Getter/@Setter、@RequiredArgsConstructor的所有特性，很多时候我们可能并不需要那么多的特性，因此Lombok提供了更精细的注解@Getter/@Setter，这个注解使用在属性上会为该属性自动生成getter/setter方法。

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);
    }
}

@NonNull注解

@NonNull注解使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。

public class NonNullExample extends Something {
    private String name;
    
    public NonNullExample(@NonNull Person person) {
        super("Hello");
        this.name = person.getName();
    }
}

如果不使用@NonNull注解，则要手动对属性/构造器进行非空校验。

public class NonNullExample extends Something {
    private String name;
  
    public NonNullExample(Person person) {
        super("Hello");
        if (person == null) {
            throw new NullPointerException("person");
        }
        this.name = person.getName();
    }
}

@Cleanup注解

@Cleanup注解能帮助我们自动调用close()方法，很大程度上简化了代码。

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);
        }
    }
}

如果不使用@Lombok注解，则需要手动调用colse()关闭输入/输出流。

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();
            }
        }
    }
}

@EqualsAndHashCode注解

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。

@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注解

在类上使用@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。

而通过将includeFieldNames参数设为true，就能明确的输出toString()属性。

@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;
        }
    }
}

@NoArgsConstructor、@RequiredArgsConstructor和@AllArgsConstructor注解

三个注解分别对应无参构造器、部分参数构造器和全参构造器。Lombok没法实现多种参数构造器的重载。

@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;
    }
}

加上staticName参数会生成一个of()的静态方法。

默认生成的方法事public的，如果想要生成其他方法修饰符修饰的方法，可以设置access参数。

Lombok简单分析

Lombok的基本原理是在编译的时候通过解析注解去自动生成相应的代码。JDK5在引入注解的同时，提供了两种解析注解的方式，一种是运行时解析，一种是编译时解析。

运行时编译

运行时能够解析的注解，必须是将注解定义中的@Retention注解设置为RUNTIME，这样才可以通过Java的反射机制拿到使用注解的类信息。在java.lang.reflect反射包中提供了一个AnnotatedElement接口，这个接口定义了获取注解信息的几个方法，Class、Constructor、Field、Method和Package等都实现了这个接口。

编译时解析

编译时的解析有两种机制：

1.Annotation Processing Tool（apt）

apt自JDK5产生，在JDK7已经被标记为过期，不推荐使用，且在JDK8中已经被彻底删除了。自JDK6开始可以使用Pluggable Annotation Processing API来替换它。apt被替换的原因主要有两个，一个是它的api都在com.sun.mirror非标准包下，一个是它没有被集成到javac中，需要额外运行。

2.Pluggable Annotation Processing API（JSR 269）

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，这样我们可以对编译器做一些增强。

事实上，Lombok本质上就是一个实现了JSR 269 API的程序。

Lombok的插件

Lombok的插件是提供给IDE的，目的是为了方便开发者在编写源码的时候能看到Lombok通过注解自动生成的代码，没有安装插件的情况下也可能会发生编译错误。

Idea安装Lombok插件

Idea可以到插件库（Plugins）中搜索Lombok Plugin直接安装，简单又方便。

Eclipse安装Lombok插件

Eclipes则需要到官网下载插件到本地，再通过命令行安装插件。

1.到官网下载Lombok插件：https://projectlombok.org/download.html。

2.命令行切换到Lombok插件的下载目录，运行命令：java -jar lombok.jar。

3.在弹出的可视化界面中选择Eclipse的安装/解压目录并点击Install/Update即可。

安装完成之后，Eclipse的安装/解压路径下会多出一个lombok.jar文件，并且其eclipse.ini配置文件也会添加两行Lombok配置的代码：

-javaagent:lombok.jar
-Xbootclasspath/a:lombok.jar

这样，在添加完Lombok提供的注解之后就可以在Outline中查看到Lombok自动生成的代码了。

总结

Lombok是个好东西，能有效提高开发效率，使代码变得简洁，维护起来也变得简单了。但是有一个大的缺点就是Lombok不支持多个参数的构造器重载。

另外要注意的是，手动写的代码会覆盖Lombok自动生成的代码。比如如果在源代码中手写了getter/setter方法的话，会覆盖Lombok生成的getter/setter方法，或者说Lombok在编译的时候就不会去生成已经存在的getter/setter。

"如果必须完成一件自己不喜欢的事，最好的做法就是尽可能快地将这件事做好，然后无后续地结束。"