注解开发学习笔记

两盒软妹~` 提交于 2020-04-12 12:06:42

前言

因为之前玩play framework缘故,对springboot不是很了解;
注解我存在很多疑惑:
① 在springboot中自定义的注解如何才能生效使用
② Lombok 这种注解插件是怎么改变生成的代码的


Lombok插件

今天网上找了一篇手撸Lombok之后,算是明白了疑惑②

=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-以下内容为转载内容-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=

参考地址:
99%的程序员都在用Lombok,原理竟然这么简单?我也手撸了一个!|建议收藏

我们实现一个简易版的 Lombok 自定义一个 Getter 方法,我们的实现步骤是:

①自定义一个注解标签接口,并实现一个自定义的注解处理器;
②利用 tools.jar 的 javac api 处理 AST (抽象语法树)
③使用自定义的注解处理器编译代码。

1.定义自定义注解和注解处理器

首先创建一个 MyGetter.java 自定义一个注解,代码如下:

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE) // 注解只在源码中保留
@Target(ElementType.TYPE) // 用于修饰类
public @interface MyGetter { // 定义 Getter

}

再实现一个自定义的注解处理器,代码如下:

import com.sun.source.tree.Tree;
import com.sun.tools.javac.api.JavacTrees;
import com.sun.tools.javac.code.Flags;
import com.sun.tools.javac.code.Type;
import com.sun.tools.javac.processing.JavacProcessingEnvironment;
import com.sun.tools.javac.tree.JCTree;
import com.sun.tools.javac.tree.TreeMaker;
import com.sun.tools.javac.tree.TreeTranslator;
import com.sun.tools.javac.util.*;

import javax.annotation.processing.*;
import javax.lang.model.SourceVersion;
import javax.lang.model.element.Element;
import javax.lang.model.element.TypeElement;
import javax.tools.Diagnostic;
import java.util.Set;

@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_8)
@SupportedAnnotationTypes("com.example.lombok.MyGetter")
public class MyGetterProcessor extends AbstractProcessor {

    private Messager messager; // 编译时期输入日志的
    private JavacTrees javacTrees; // 提供了待处理的抽象语法树
    private TreeMaker treeMaker; // 封装了创建AST节点的一些方法
    private Names names; // 提供了创建标识符的方法

    @Override
    public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) {
        super.init(processingEnv);
        this.messager = processingEnv.getMessager();
        this.javacTrees = JavacTrees.instance(processingEnv);
        Context context = ((JavacProcessingEnvironment) processingEnv).getContext();
        this.treeMaker = TreeMaker.instance(context);
        this.names = Names.instance(context);
    }

    @Override
    public boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations, RoundEnvironment roundEnv) {
        Set<? extends Element> elementsAnnotatedWith = roundEnv.getElementsAnnotatedWith(MyGetter.class);
        elementsAnnotatedWith.forEach(e -> {
            JCTree tree = javacTrees.getTree(e);
            tree.accept(new TreeTranslator() {
                @Override
                public void visitClassDef(JCTree.JCClassDecl jcClassDecl) {
                    List<JCTree.JCVariableDecl> jcVariableDeclList = List.nil();
                    // 在抽象树中找出所有的变量
                    for (JCTree jcTree : jcClassDecl.defs) {
                        if (jcTree.getKind().equals(Tree.Kind.VARIABLE)) {
                            JCTree.JCVariableDecl jcVariableDecl = (JCTree.JCVariableDecl) jcTree;
                            jcVariableDeclList = jcVariableDeclList.append(jcVariableDecl);
                        }
                    }
                    // 对于变量进行生成方法的操作
                    jcVariableDeclList.forEach(jcVariableDecl -> {
                        messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, jcVariableDecl.getName() + " has been processed");
                        jcClassDecl.defs = jcClassDecl.defs.prepend(makeGetterMethodDecl(jcVariableDecl));
                    });
                    super.visitClassDef(jcClassDecl);
                }
            });
        });
        return true;
    }

    private JCTree.JCMethodDecl makeGetterMethodDecl(JCTree.JCVariableDecl jcVariableDecl) {
        ListBuffer<JCTree.JCStatement> statements = new ListBuffer<>();
        // 生成表达式 例如 this.a = a;
        JCTree.JCExpressionStatement aThis = makeAssignment(treeMaker.Select(treeMaker.Ident(
                names.fromString("this")), jcVariableDecl.getName()), treeMaker.Ident(jcVariableDecl.getName()));
        statements.append(aThis);
        JCTree.JCBlock block = treeMaker.Block(0, statements.toList());

        // 生成入参
        JCTree.JCVariableDecl param = treeMaker.VarDef(treeMaker.Modifiers(Flags.PARAMETER),
                jcVariableDecl.getName(), jcVariableDecl.vartype, null);
        List<JCTree.JCVariableDecl> parameters = List.of(param);

        // 生成返回对象
        JCTree.JCExpression methodType = treeMaker.Type(new Type.JCVoidType());
        return treeMaker.MethodDef(treeMaker.Modifiers(Flags.PUBLIC),
                getNewMethodName(jcVariableDecl.getName()), methodType, List.nil(),
                parameters, List.nil(), block, null);

    }

    private Name getNewMethodName(Name name) {
        String s = name.toString();
        return names.fromString("get" + s.substring(0, 1).toUpperCase() + s.substring(1, name.length()));
    }

    private JCTree.JCExpressionStatement makeAssignment(JCTree.JCExpression lhs, JCTree.JCExpression rhs) {
        return treeMaker.Exec(
                treeMaker.Assign(
                        lhs,
                        rhs
                )
        );
    }
}

自定义的注解处理器是我们实现简易版的 Lombok 的重中之重,我们需要继承 AbstractProcessor 类,重写它的 init()process() 方法,在 process() 方法中我们先查询所有的变量,在给变量添加对应的方法。我们使用 TreeMaker 对象和 Names 来处理 AST,如上代码所示。
当这些代码写好之后,我们就可以新增一个 Person 类来试一下我们自定义的 @MyGetter 功能了,代码如下:

@MyGetter
public class Person {
    private String name;
}

2.使用自定义的注解处理器编译代码

上面的所有流程执行完成之后,我们就可以编译代码测试效果了。 首先,我们先进入代码的根目录,执行以下三条命令。

进入的根目录如下:

在这里插入图片描述

① 使用 tools.jar 编译自定义的注解器

javac -cp $JAVA_HOME/lib/tools.jar MyGetter* -d .

window上我使用的是:

javac -cp "D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_111\lib\tools.jar" MyGetter* -d .

注意:命令最后面有一个“.”表示当前文件夹。

② 使用自定义注解器,编译 Person 类

javac -processor com.example.lombok.MyGetterProcessor Person.java

③ 查看 Person 源码

javap -p Person.class

我用的IDEA看的:
在这里插入图片描述


目前疑惑①,不是很了解

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