今天 1024，為了不 996，Lombok 用起來以及避坑指南

雙鬼帶單發表於2020-10-24

Lombok簡介、使用、工作原理、優缺點

Lombok 專案是一個 Java 庫，它會自動插入編輯器和構建工具中，Lombok 提供了一組有用的註解，用來消除 Java 類中的大量樣板程式碼。

簡介

官方介紹

Project Lombok is a java library that automatically plugs into your editor and build tools, spicing up your java. Never write another getter or equals method again, with one annotation your class has a fully featured builder, automate your logging variables, and much more.

翻譯之後就是：

Lombok 專案是一個 Java 庫，它會自動插入您的編輯器和構建工具中，簡化您的 Java 。不需要再寫另一個 getter、setter、toString 或 equals 方法，帶有一個註釋的您的類有一個功能全面的生成器，可以自動化您的日誌記錄變數，以及更多其他功能

官網連結

使用

新增maven依賴

<dependency>
  <groupId>org.projectlombok</groupId>
  <artifactId>lombok</artifactId>
  <version>1.18.16</version>
  <scope>provided</scope>
</dependency>

注意： 在這裡 scope 要設定為 provided, 防止依賴傳遞給其他專案

安裝外掛(可選)

在開發過程中，一般還需要配合外掛使用，在 IDEA 中需要安裝 Lombok 外掛即可

為什麼要安裝外掛？

首先在不安裝外掛的情況下，程式碼是可以正常的編譯和執行的。如果不安裝外掛，IDEA 不會自動提示 Lombok 在編譯時才會生成的一些樣板方法，同樣 IDEA 在校驗語法正確性的時候也會提示有問題，會有大面積報紅的程式碼

示例

下面舉兩個栗子，看看使用 lombok 和不使用的區別

建立一個使用者類

不使用 Lombok

public class User {
  private Integer id;
  private Integer age;
  private String realName;

  public User() {
  }

  @Override
  public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) {
      return true;
    }
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) {
      return false;
    }

    User user = (User) o;

    if (!Objects.equals(id, user.id)) {
      return false;
    }
    if (!Objects.equals(age, user.age)) {
      return false;
    }
    return Objects.equals(realName, user.realName);
  }

  @Override
  public int hashCode() {
    int result = id != null ? id.hashCode() : 0;
    result = 31 * result + (age != null ? age.hashCode() : 0);
    result = 31 * result + (realName != null ? realName.hashCode() : 0);
    return result;
  }

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

  public Integer getId() {
    return id;
  }

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

  public Integer getAge() {
    return age;
  }

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

  public String getRealName() {
    return realName;
  }

  public void setRealName(String realName) {
    this.realName = realName;
  }
}

使用Lombok

@Data
public class User {
  private Integer id;
  private String username;
  private Integer age;
}

使用 @Data 註解會在編譯的時候自動生成以下模板程式碼:

toString
equals
hashCode
getter 不會對 final 屬性生成
setter 不會對 final 屬性生成
必要引數的構造器

關於什麼是必要引數下面會舉例說明

全部註解

上面已經簡單看了一下 @Data 註解，下面看下所有的可以用的註解

@NonNull 註解在欄位和構造器的引數上。註解在欄位上，則在 setter, constructor 方法中加入判空，注意這裡需要配合 @Setter、@RequiredArgsConstructor、@AllArgsConstructor 使用；註解在構造器方法引數上，則在構造的時候加入判空
@Cleanup 註解在本地變數上。負責清理資源，當方法直接結束時，會呼叫 close 方法
@Setter 註解在類或欄位。註解在類時為所有欄位生成setter方法，註解在欄位上時只為該欄位生成setter方法，同時可以指定生成的 setter 方法的訪問級別
@Getter 使用方法同 @Setter，區別在於生成的是 getter 方法
@ToString 註解在類上。新增toString方法
@EqualsAndHashCode 註解在類。生成hashCode和equals方法
@NoArgsConstructor 註解在類。生成無參的構造方法。
@RequiredArgsConstructor 註解在類。為類中需要特殊處理的欄位生成構造方法，比如 final 和被 @NonNull 註解的欄位。
@AllArgsConstructor 註解在類，生成包含類中所有欄位的構造方法。
@Data 註解在類，生成setter/getter、equals、canEqual、hashCode、toString方法，如為final屬性，則不會為該屬性生成setter方法。
@Value 註解在類和屬性上。如果註解在類上在類例項建立後不可修改，即不會生成 setter 方法，這個會導致 @Setter 不起作用
@Builder 註解在類上，生成構造器
@SneakyThrows
@Synchronized 註解在方法上，生成同步方法
@With
日誌相關: 註解在類，生成 log 常量，類似 private static final xxx log
- @Log java.util.logging.Logger
- @CommonsLog org.apache.commons.logging.Log
- @Flogger com.google.common.flogger.FluentLogger
- @JBossLog org.jboss.logging.Logger
- @Log4j org.apache.log4j.Logger
- @Log4j2 org.apache.logging.log4j.Logger
- @Slf4j org.slf4j.Logger
- @XSlf4j org.slf4j.ext.XLogger

關於所有的註解可以檢視 https://projectlombok.org/features/all

綜合例項

綜合例項一

import lombok.AccessLevel;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.EqualsAndHashCode;
import lombok.Getter;
import lombok.NonNull;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.Setter;
import lombok.ToString;

@Getter                     // 生成 getter
@AllArgsConstructor         // 生成所有的引數
@RequiredArgsConstructor    // 生成必要引數的構造器
@ToString           // 生成 toString
@EqualsAndHashCode  // 生成 equals 和 hashCode
@Builder            // 生成一個 builder
public class UserLombok {

  // 建立 setter 並且校驗 id 不能為空
  @Setter
  @NonNull
  private Integer id;

  // 建立 setter 且生成方法的訪問級別為 PROTECTED
  @Setter(AccessLevel.PROTECTED)
  private Integer age;

  // 建立 setter 不校驗是否為空
  @Setter
  private String realName;

  // 構造器，校驗 id 不能為空
  public UserLombok(@NonNull Integer id, Integer age) {
    this.id = id;
    this.age = age;
  }

  /**
   * 自定義 realName 的 setter 方法，這個優先高於 Lombok
   * @param realName 真實姓名
   */
  public void setRealName(String realName) {
    this.realName = "realName：" + realName;
  }
}

具體生成的類為

import lombok.NonNull;

public class UserLombok {
  @NonNull
  private Integer id;
  private Integer age;
  private String realName;

  public UserLombok(@NonNull Integer id, Integer age) {
    if (id == null) {
      throw new NullPointerException("id is marked non-null but is null");
    } else {
      this.id = id;
      this.age = age;
    }
  }

  public void setRealName(String realName) {
    this.realName = "realName：" + realName;
  }

  public static UserLombok.UserLombokBuilder builder() {
    return new UserLombok.UserLombokBuilder();
  }

  @NonNull
  public Integer getId() {
    return this.id;
  }

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

  public String getRealName() {
    return this.realName;
  }

  public UserLombok(@NonNull Integer id, Integer age, String realName) {
    if (id == null) {
      throw new NullPointerException("id is marked non-null but is null");
    } else {
      this.id = id;
      this.age = age;
      this.realName = realName;
    }
  }

  public UserLombok(@NonNull Integer id) {
    if (id == null) {
      throw new NullPointerException("id is marked non-null but is null");
    } else {
      this.id = id;
    }
  }

  public String toString() {
    return "UserLombok(id=" + this.getId() + ", age=" + this.getAge() + ", realName=" + this.getRealName() + ")";
  }

  public boolean equals(Object o) {
    if (o == this) {
      return true;
    } else if (!(o instanceof UserLombok)) {
      return false;
    } else {
      UserLombok other = (UserLombok)o;
      if (!other.canEqual(this)) {
        return false;
      } else {
        label47: {
          Object this$id = this.getId();
          Object other$id = other.getId();
          if (this$id == null) {
            if (other$id == null) {
              break label47;
            }
          } else if (this$id.equals(other$id)) {
            break label47;
          }

          return false;
        }

        Object this$age = this.getAge();
        Object other$age = other.getAge();
        if (this$age == null) {
          if (other$age != null) {
            return false;
          }
        } else if (!this$age.equals(other$age)) {
          return false;
        }

        Object this$realName = this.getRealName();
        Object other$realName = other.getRealName();
        if (this$realName == null) {
          if (other$realName != null) {
            return false;
          }
        } else if (!this$realName.equals(other$realName)) {
          return false;
        }

        return true;
      }
    }
  }

  protected boolean canEqual(Object other) {
    return other instanceof UserLombok;
  }

  public int hashCode() {
    int PRIME = true;
    int result = 1;
    Object $id = this.getId();
    int result = result * 59 + ($id == null ? 43 : $id.hashCode());
    Object $age = this.getAge();
    result = result * 59 + ($age == null ? 43 : $age.hashCode());
    Object $realName = this.getRealName();
    result = result * 59 + ($realName == null ? 43 : $realName.hashCode());
    return result;
  }

  public void setId(@NonNull Integer id) {
    if (id == null) {
      throw new NullPointerException("id is marked non-null but is null");
    } else {
      this.id = id;
    }
  }

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

  public static class UserLombokBuilder {
    private Integer id;
    private Integer age;
    private String realName;

    UserLombokBuilder() {
    }

    public UserLombok.UserLombokBuilder id(@NonNull Integer id) {
      if (id == null) {
        throw new NullPointerException("id is marked non-null but is null");
      } else {
        this.id = id;
        return this;
      }
    }

    public UserLombok.UserLombokBuilder age(Integer age) {
      this.age = age;
      return this;
    }

    public UserLombok.UserLombokBuilder realName(String realName) {
      this.realName = realName;
      return this;
    }

    public UserLombok build() {
      return new UserLombok(this.id, this.age, this.realName);
    }

    public String toString() {
      return "UserLombok.UserLombokBuilder(id=" + this.id + ", age=" + this.age + ", realName=" + this.realName + ")";
    }
  }
}

綜合例項二

@Value
public class UserLombok {

  @NonNull
  private Integer id;

  // 這裡的 setter 不會生成，所有沒用，這裡反面示例
  @Setter(AccessLevel.PROTECTED)
  private Integer age;

  private String realName;

}

@Value 是 ToString、EqualsAndHashCode、AllArgsConstructor、Getter 的組合註解

生成的程式碼

import lombok.NonNull;

public final class UserLombok {
  @NonNull
  private final Integer id;
  private final Integer age;
  private final String realName;

  public UserLombok(@NonNull Integer id, Integer age, String realName) {
    if (id == null) {
      throw new NullPointerException("id is marked non-null but is null");
    } else {
      this.id = id;
      this.age = age;
      this.realName = realName;
    }
  }

  @NonNull
  public Integer getId() {
    return this.id;
  }

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

  public String getRealName() {
    return this.realName;
  }

  public boolean equals(Object o) {
    if (o == this) {
      return true;
    } else if (!(o instanceof UserLombok)) {
      return false;
    } else {
      UserLombok other;
      label44: {
        other = (UserLombok)o;
        Object this$id = this.getId();
        Object other$id = other.getId();
        if (this$id == null) {
          if (other$id == null) {
            break label44;
          }
        } else if (this$id.equals(other$id)) {
          break label44;
        }

        return false;
      }

      Object this$age = this.getAge();
      Object other$age = other.getAge();
      if (this$age == null) {
        if (other$age != null) {
          return false;
        }
      } else if (!this$age.equals(other$age)) {
        return false;
      }

      Object this$realName = this.getRealName();
      Object other$realName = other.getRealName();
      if (this$realName == null) {
        if (other$realName != null) {
          return false;
        }
      } else if (!this$realName.equals(other$realName)) {
        return false;
      }

      return true;
    }
  }

  public int hashCode() {
    int PRIME = true;
    int result = 1;
    Object $id = this.getId();
    int result = result * 59 + ($id == null ? 43 : $id.hashCode());
    Object $age = this.getAge();
    result = result * 59 + ($age == null ? 43 : $age.hashCode());
    Object $realName = this.getRealName();
    result = result * 59 + ($realName == null ? 43 : $realName.hashCode());
    return result;
  }

  public String toString() {
    return "UserLombok(id=" + this.getId() + ", age=" + this.getAge() + ", realName=" + this.getRealName() + ")";
  }
}

綜合例項三

日誌使用

import lombok.extern.java.Log;

@Log
public class LogLombok {

  public void log() {
    log.info("打個日誌");
  }
}

生成後程式碼

import java.util.logging.Logger;

public class LogLombok {
  private static final Logger log = Logger.getLogger(LogLombok.class.getName());

  public LogLombok() {
  }

  public void log() {
    log.info("打個日誌");
  }
}

通過上面的示例，我們可以看出 Lombok 可以大大簡化我們的程式碼

Lombok的優缺點

優點：

提高開發效率，自動生成getter/setter、toString、builder 等，尤其是類不斷改變過程中，如果使用 IDEA 自動生成的程式碼，我們則需要不停的刪除、重新生成，使用 Lombok 則自動幫助我們完成
讓程式碼變得簡潔，不用過多的去關注相應的模板方法，其中 getter/setter、toString、builder 均為模板程式碼，寫著難受，不寫還不行，而且在 java 14 已經開始計劃支援 record, 也在幫我們從原生方面解決這種模板程式碼
屬性做修改時，也簡化了維護為這些屬性所生成的getter/setter方法等

缺點：

不同開發人員同時開發同一個使用 Lombok 專案、需要安裝 Lombok 外掛
不利於重構屬性名稱，對應的 setter、getter、builder, IDEA 無法幫助自動重構
有可能降低了原始碼的可讀性和完整性，降低了閱讀原始碼的舒適度，誰會去閱讀模板程式碼呢

解決編譯時出錯問題

編譯時出錯，可能是沒有啟用註解處理器。Build, Execution, Deployment > Annotation Processors > Enable annotation processing。設定完成之後程式正常執行。

避坑指南

儘量不要使用 @Data 註解, 這個註解太全了，不利於維護，除非你知道你在幹什麼
Java 預設機制如果有其他構造器，則不會生成無參構造器，在使用 @AllArgsConstructor 註解時，記得加上 @NoArgsConstructor
如果類定義還在變化階段，不建議使用 @AllArgsConstructor 註解
@Setter、@Getter 註解如果需要可以縮小使用範圍
@ToString 註解預設不會生成父類的資訊，如果需要生成需要 @ToString(callSuper = true)
@RequiredArgsConstructor 和 @NoArgsConstructor 儘量不要一起使用，無參構造器無法處理 @NonNull，但在序列化/反序列化的還是需要提供無參的
當團隊決定不再使用 Lombok 的時候，可以使用 Lombok 外掛的 Delombok 一鍵去除，在 Refactor > Delombok 中

再次注意- @AllArgsConstructor 儘量不要使用

參考

Lombok工作原理

工作原理來自網上資料

在Lombok使用的過程中，只需要新增相應的註解，無需再為此寫任何程式碼。自動生成的程式碼到底是如何產生的呢？

核心之處就是對於註解的解析上。JDK5引入了註解的同時，也提供了兩種解析方式。

執行時解析

執行時能夠解析的註解，必須將@Retention設定為RUNTIME，這樣就可以通過反射拿到該註解。java.lang.reflect反射包中提供了一個介面AnnotatedElement，該介面定義了獲取註解資訊的幾個方法，Class、Constructor、Field、Method、Package等都實現了該介面，對反射熟悉的朋友應該都會很熟悉這種解析方式。

編譯時解析

編譯時解析有兩種機制，分別簡單描述下：

1）Annotation Processing Tool

apt自JDK5產生，JDK7已標記為過期，不推薦使用，JDK8中已徹底刪除，自JDK6開始，可以使用Pluggable Annotation Processing API來替換它，apt被替換主要有2點原因：

api都在com.sun.mirror非標準包下
沒有整合到javac中，需要額外執行

2）Pluggable Annotation Processing API

JSR 269自JDK6加入，作為apt的替代方案，它解決了apt的兩個問題，javac在執行的時候會呼叫實現了該API的程式，這樣我們就可以對編譯器做一些增強，javac執行的過程如下：

Lombok本質上就是一個實現了“JSR 269 API”的程式。在使用javac的過程中，它產生作用的具體流程如下：

javac對原始碼進行分析，生成了一棵抽象語法樹（AST）
執行過程中呼叫實現了“JSR 269 API”的Lombok程式
此時Lombok就對第一步驟得到的AST進行處理，找到@Data註解所在類對應的語法樹（AST），然後修改該語法樹（AST），增加getter和setter方法定義的相應樹節點
javac使用修改後的抽象語法樹（AST）生成位元組碼檔案，即給class增加新的節點（程式碼塊）

通過讀Lombok原始碼，發現對應註解的實現都在HandleXXX中，比如@Getter註解的實現在HandleGetter.handle()。還有一些其它類庫使用這種方式實現，比如Google Auto、Dagger等等。

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