Lombok使用6— @Builder

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and Bob’s your uncle: No-hassle fancy-pants APIs for object creation!

@Builder was introduced as experimental feature in lombok v0.12.0.

@Builder gained @Singular support and was promoted to the main lombok package since lombok v1.16.0.

@Builder with @Singular adds a clear method since lombok v1.16.8.

@Builder.Default functionality was added in lombok v1.16.16.

1. @Builder 实战使用

如果对建造者设计模式不太清楚的,可以先了解一下:建造者模式

@Builder注解为你的类生成相对略微复杂的构建器API。@Builder可以让你以下面显示的那样调用你的代码,来初始化你的实例对象:

Person.builder()
    .name("Adam Savage")
    .city("San Francisco")
    .job("Mythbusters")
    .job("Unchained Reaction")
    .build();

@Builder可以放在类,构造函数或方法上。 虽然放在类上和放在构造函数上这两种模式是最常见的用例,但@Builder最容易用放在方法的用例来解释。

使用@Builder注解可以帮助我们完成以下一些事情:

  • 生成一个名为FooBuilder的内部静态类,并具有和实体类形同的属性(称为构建器)。
  • 在构建器中:对于目标类中的所有的属性和未初始化的final字段,都会在构建器中创建对应属性;
  • 在构建器中:创建一个无参的default构造函数。
  • 在构建器中:对于实体类中的每个参数,都会对应创建类似于“setter”的方法,只不多方法名与该参数名相同。 并且返回值是构建器本身(便于链式调用),如上例所示。
  • 在构建器中:一个build()方法,调用此方法,就会根据设置的值进行创建实体对象。
  • 在构建器中:同时也会生成一个toString()方法。
  • 在实体类中:会创建一个builder()方法,它的目的是用来创建实体类实例。

说的多了有点绕,我们还是先来使用一下试试,然后再详细说明:

@Builder
public class User {
    private String username;
    private String password;
}
// 编译后:
public class User {
    private String username;
    private String password;
    User(String username, String password) {
        this.username = username; this.password = password;
    }
    public static User.UserBuilder builder() {
        return new User.UserBuilder();
    }

    public static class UserBuilder {
        private String username;
        private String password;
        UserBuilder() {}

        public User.UserBuilder username(String username) {
            this.username = username;
            return this;
        }
        public User.UserBuilder password(String password) {
            this.password = password;
            return this;
        }
        public User build() {
            return new User(this.username, this.password);
        }
        public String toString() {
            return "User.UserBuilder(username=" + this.username + ", password=" + this.password + ")";
        }
    }
}

2. @Builder 中使用 @Singular 注释集合

2.1 @Singular 实战使用

@Builder也可以为集合类型的参数或字段生成一种特殊的方法。 它采用修改列表中一个元素而不是整个列表的方式,可以是增加一个元素,也可以是删除一个元素。 例如:

Person.builder()
    .job("Mythbusters")
    .job("Unchained Reaction")
    .build();

这样就可以轻松地将List 字段中包含2个字符串。 但是想要这样来操作集合,你需要使用@Singular来注释字段或参数。

在使用@Singular注解一个集合字段(使用@Builder注释类),lombok会将该构建器节点视为一个集合,并生成两个adder方法而不是setter方法。

  • 一个向集合添加单个元素,
  • 一个将另一个集合的所有元素添加到集合中。

将不生成仅设置集合(替换已添加的任何内容)的setter。 还生成了clear方法。 这些singular构建器相对而言是有些复杂的,主要是来保证以下特性:

  • 在调用build()时,生成的集合将是不可变的。

  • 在调用build()之后调用其中一个adder方法或clear方法不会修改任何已经生成的对象。如果对集合修改之后,再调用build(),则会创建一个基于上一个对象创建的对象实体。

  • 生成的集合将被压缩到最小的可行格式,同时保持高效。
    @Singular只能应用于lombok已知的集合类型。目前,支持的类型有:

  • java.util:
    Iterable, Collection, 和List (一般情况下,由压缩的不可修改的ArrayList支持);
    Set, SortedSet, and NavigableSet (一般情况下,生成可变大小不可修改的HashSet或者TreeSet);
    Map, SortedMap, and NavigableMap (一般情况下,生成可变大小不可修改的HashMap或者TreeMap).

  • Guava’s com.google.common.collect:
    ImmutableCollection and ImmutableList
    ImmutableSet and ImmutableSortedSet
    ImmutableMap, ImmutableBiMap, and ImmutableSortedMap
    ImmutableTable

再来看看使用了@Singular注解之后的编译情况:

@Builder
public class User {
    private final Integer id;
    private final String zipCode = "215500";
    private String username;
    private String password;
    @Singular
    private List<String> hobbies;
}
// 编译后:
public class User {
    private final Integer id;
    private final String zipCode = "215500";
    private String username;
    private String password;
    private List<String> hobbies;
    User(Integer id, String username, String password, List<String> hobbies) {
        this.id = id; this.username = username;
        this.password = password; this.hobbies = hobbies;
    }

    public static User.UserBuilder builder() {return new User.UserBuilder();}

    public static class UserBuilder {
        private Integer id;
        private String username;
        private String password;
        private ArrayList<String> hobbies;
        UserBuilder() {}
        public User.UserBuilder id(Integer id) { this.id = id; return this; }
        public User.UserBuilder username(String username) { this.username = username; return this; }
        public User.UserBuilder password(String password) { this.password = password; return this; }

        public User.UserBuilder hobby(String hobby) {
            if (this.hobbies == null) {
                this.hobbies = new ArrayList();
            }
            this.hobbies.add(hobby);
            return this;
        }

        public User.UserBuilder hobbies(Collection<? extends String> hobbies) {
            if (this.hobbies == null) {
                this.hobbies = new ArrayList();
            }
            this.hobbies.addAll(hobbies);
            return this;
        }

        public User.UserBuilder clearHobbies() {
            if (this.hobbies != null) {
                this.hobbies.clear();
            }
            return this;
        }

        public User build() {
            List hobbies;
            switch(this.hobbies == null ? 0 : this.hobbies.size()) {
            case 0:
                hobbies = Collections.emptyList();
                break;
            case 1:
                hobbies = Collections.singletonList(this.hobbies.get(0));
                break;
            default:
                hobbies = Collections.unmodifiableList(new ArrayList(this.hobbies));
            }
            return new User(this.id, this.username, this.password, hobbies);
        }
        public String toString() {
            return "User.UserBuilder(id=" + this.id + ", username=" + this.username + ", password=" + this.password + ", hobbies=" + this.hobbies + ")";
        }
    }
}

其实,lombok的创作者还是很用心的,在进行build()来床建实例对象时,并没有直接使用Collections.unmodifiableList(Collection)此方法来床架实例,而是分为三种情况,

  • 第一种,当集合中没有元素时,创建一个空list;
  • 第二种情况,当集合中存在一个元素时,创建一个不可变的单元素list;
  • 第三种情况,根据当前集合的元素数量创建对应合适大小的list;

当然我们看编译生成的代码,创建了三个关于集合操作的方法:

  • hobby(String hobby):向集合中添加一个元素
  • hobbies(Collection<? extends String> hobbies):添加一个集合所有的元素
  • clearHobbies():清空当前集合数据

2.2 @Singular 注解配置详解
我们先来看看 @Singular 注解的详情:

@Target({FIELD, PARAMETER})
@Retention(SOURCE)
public @interface Singular {
	// 修改添加集合元素的方法名
	String value() default "";
}

测试如何使用注解属性vlaue

@Builder
public class User {
    private final Integer id;
    private final String zipCode = "215500";
    private String username;
    private String password;
    @Singular(value = "testHobbies")
    private List<String> hobbies;
}
// 测试类
public class BuilderTest {
    public static void main(String[] args) {
        User user = User.builder()
                .testHobbies("reading")
                .testHobbies("chatting")
                .id(1)
                .password("jdkong")
                .username("jdkong")
                .build();
        System.out.println(user);
    }
}

说明,当我们使用了注解属性value之后,我们在使用添加集合元素时的方法名发生相应的改变。但是,同时生成的添加整个集合的方法名发生改变了吗?我们再来看看编译后的代码:

// 编译后:
public class User {
	// 省略部分代码,只看关键部分
    public static class UserBuilder {
		public User.UserBuilder testHobbies(String testHobbies) {
            if (this.hobbies == null) {
                this.hobbies = new ArrayList();
            }
            this.hobbies.add(testHobbies);
            return this;
        }

        public User.UserBuilder hobbies(Collection<? extends String> hobbies) {
            if (this.hobbies == null) {
                this.hobbies = new ArrayList();
            }
            this.hobbies.addAll(hobbies);
            return this;
        }
        
        public User.UserBuilder clearHobbies() {
            if (this.hobbies != null) {
                this.hobbies.clear();
            }
            return this;
        }
    }
}

可以看到,只有添加一个元素的方法名发生了改变。

3. @Builder.Default 使用

比如有这样一个实体类:

@Builder
@ToString
public class User {
    @Builder.Default
    private final String id = UUID.randomUUID().toString();
    private String username;
    private String password;
    @Builder.Default
    private long insertTime = System.currentTimeMillis();
}

在类中我在id和insertTime上都添加注解@Builder.Default,当我在使用这个实体对象时,我就不需要在为这两个字段进行初始化值,如下面这样:

public class BuilderTest {
    public static void main(String[] args) {
        User user = User.builder()
                .password("jdkong")
                .username("jdkong")
                .build();
        System.out.println(user);
    }
}
// 输出内容:
User(id=416219e1-bc64-43fd-b2c3-9f8dc109c2e8, username=jdkong, password=jdkong, insertTime=1546869309868)

lombok在实例化对象时就为我们初始化了这两个字段值。

当然,你如果再对这两个字段进行设值的话,那么默认定义的值将会被覆盖掉,如下面这样:

public class BuilderTest {
    public static void main(String[] args) {
        User user = User.builder()
                .id("jdkong")
                .password("jdkong")
                .username("jdkong")
                .build();
        System.out.println(user);
    }
}
// 输出内容
User(id=jdkong, username=jdkong, password=jdkong, insertTime=1546869642151)

4. @Builder 详细配置

下面我们再来详细看看@Builder这个注解类地详细实现:

@Target({TYPE, METHOD, CONSTRUCTOR})
@Retention(SOURCE)
public @interface Builder {
	// 如果@Builder注解在类上,可以使用 @Builder.Default指定初始化表达式
	@Target(FIELD)
	@Retention(SOURCE)
	public @interface Default {}
	// 指定实体类中创建 Builder 的方法的名称,默认为: builder (个人觉得没必要修改)
	String builderMethodName() default "builder";
	// 指定 Builder 中用来构件实体类的方法的名称,默认为:build (个人觉得没必要修改)
	String buildMethodName() default "build";
	// 指定创建的建造者类的名称,默认为:实体类名+Builder
	String builderClassName() default "";
	// 使用toBuilder可以实现以一个实例为基础继续创建一个对象。(也就是重用原来对象的值)
	boolean toBuilder() default false;
	
	@Target({FIELD, PARAMETER})
	@Retention(SOURCE)
	public @interface ObtainVia {
		// 告诉lombok使用表达式获取值
		String field() default "";
		// 告诉lombok使用表达式获取值
		String method() default "";

		boolean isStatic() default false;
	}
}

以上注解属性,我只测试一个比较常用的toBuilder,因为我们在对实体对象进行操作时,往往会存在对某些实体对象的某个字段进行二次赋值,这个时候就会用到这一属性。但是,这会创建一个新的对象,而不是原来的对象,原来的对象属性是不可变的,除非你自己想要给这个实体类再添加上@Data或者@setter方法(我是这么干过,哈哈)。下面就来测试一下:

@Builder(toBuilder = true)
@ToString
public class User {
    private String username;
    private String password;
}
// 测试类
public class BuilderTest {
    public static void main(String[] args) {
        User user1 = User.builder()
                .password("jdkong")
                .username("jdkong")
                .build();
        System.out.println(user1);

        User user2 = user1.toBuilder().username("jdkong2").build();
        // 验证user2是否是基于user1的现有属性创建的
        System.out.println(user2);
        // 验证对象是否是同一对象
        System.out.println(user1 == user2);
    }
}
// 输出内容
User(username=jdkong, password=jdkong)
User(username=jdkong2, password=jdkong)
false

5. @Builder 全局配置

# 是否禁止使用@Builder
lombok.builder.flagUsage = [warning | error] (default: not set)
#是否使用Guaua
lombok.singular.useGuava = [true | false] (default: false)
# 是否自动使用singular,默认是使用
lombok.singular.auto = [true | false] (default: true)

over,整体来说@Builder还是很好用的。

6 参考文档

https://www.projectlombok.org/

更新时间:2020-09-11 10:10:52

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原文链接:http://ql.magic-seven.top/2020/09/11/lombok使用6builder.html
最后更新:2020-09-11 10:10:52

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