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关于java:Lombok底层实现原理

jiezi

1. 前言

Java 源码中应用 Lombok 的 @Data 注解：

编译后的 class 文件，主动增加了一些办法

在编译期为代码进行了加强，如何做了加强，为什么会这样？

2. 编译器在编译期间做的操作

咱们都晓得 @Data 注解，@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)，这个的意思是，注解保留的工夫是在源码期间，编译后该注解就会删除，在删除之前，编译器会为其增加一些办法等等操作，即在编译期为代码进行了加强。

3. 原理

3.1JSR-269 提案

在 JDK6 提出并通过了 JSR-269 提案，提案通过了一组被称为“插入式注解处理器”的规范 API，能够提前至编译期对代码中的特定注解进行解决，从而影响到编译器的工作过程。

3.2Java 语言实现

对于底层的一些实现, 广泛会认为实现是像虚拟机一样应用 C ++ 实现, 对于 Java 程序员来说并不是特地敌对。然而 Javac 编译器是应用 Java 实现的，更容易上手。

3.3Javac 的编译过程

Javac 的编译过程大抵分为几步

  1. 筹备过程: 初始化插入式注解处理器
  2. 解析与填充符号表过程 词法、语法分析构建形象语法树 (AST)
  3. 插入式注解处理器的注解处理过程
  4. 剖析与字节码生成过程
  5. 语法树变动后会再次解析与填充符号表, 语法树没有变动时编译器就不会再对源码字符流操作, 而是基于形象语法树

综上所述想实现 Lombok 的成果只须要恪守 JSR-269 在编译期对 AST 进行操作即可实现 当然不止有 Lombok 通过这种形式实现, 例如 FindBug、MapStruct 等也通过这种形式实现

3.4 Lombok 在编译过程中如何做的

Lombok 实质上就是一个实现了“JSR 269 API”的程序。在应用 javac 的过程中，它产生作用的具体流程如下：

  • javac 对源代码进行剖析，生成了一棵形象语法树（AST）
  • 运行过程中调用实现了“JSR 269 API”的 Lombok 程序
  • 此时 Lombok 就对第一步骤失去的 AST 进行解决，找到 @Data 注解所在类对应的语法树（AST），而后批改该语法树（AST），减少 getter 和 setter 办法定义的相应树节点
  • javac 应用批改后的形象语法树（AST）生成字节码文件，即给 class 减少新的节点（代码块）

3.5 优缺点

长处：

  • 能通过注解的模式主动生成结构器、getter/setter、equals、hashcode、toString 等办法，进步了肯定的开发效率
  • 让代码变得简洁，不必过多的去关注相应的办法
  • 属性做批改时，也简化了保护为这些属性所生成的 getter/setter 办法等

毛病：

  • 不反对多种参数结构器的重载
  • 尽管省去了手动创立 getter/setter 办法的麻烦，但大大降低了源代码的可读性和完整性，升高了浏览源代码的舒适度

总结：

  • 像 lombok 这种插件，曾经不仅仅是插件了，它在编译器编译时通过操作 AST（形象语法树）扭转字节码生成，变相的说它就是在扭转 java 语法，它扭转了你编写源码的形式，它不像 spring 的依赖注入一样是运行时的个性，而是编译时的个性。如果一个我的项目有十分多这样的插件，会极大的升高浏览源代码的舒适度。
  • lombok 只是省去了一些人工生成代码的麻烦，然而这些 getter/setter 等等的办法，用 IDE 的快捷键也可很不便的生成。况且，有时通过给 getter/setter 加一点点业务代码（但通常不倡议这么加），能极大的简化某些业务场景的代码。
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