lombok的使用和原理

一、项目背景
在写Java程序的时候经常会遇到如下情形：
新建了一个Class类，然后在其中设置了几个字段，最后还需要花费很多时间来建立getter和setter方法
lombok项目的产生就是为了省去我们手动创建getter和setter方法的麻烦，它能够在我们编译源码的时候自动帮我们生成getter和setter方法。即它最终能够达到的效果是：在源码中没有getter和setter方法，但是在编译生成的字节码文件中有getter和setter方法
比如源码文件：

import java.io.Serializable;


import lombok.Data;


@Data
public class BasicClusterInfo implements Serializable {


    private static final long serialVersionUID = 3478135817352393604L;
    private String            hbaseKey;
    private int               receiverCount;
}

以下是编译上述源码文件得到的字节码文件，对其反编译得到的结果

public class BasicClusterInfo extends java.lang.Object implements java.io.Serializable{
    public BasicClusterInfo();
    public java.lang.String getHbaseKey();
    public int getReceiverCount();
    public void setHbaseKey(java.lang.String);
    public void setReceiverCount(int);
    public boolean equals(java.lang.Object);
    public boolean canEqual(java.lang.Object);
    public int hashCode();
    public java.lang.String toString();
}

二、使用方法
使用lombok项目的方法很简单，分为四个步骤：
1)在需要自动生成getter和setter方法的类上，加上@Data注解
2)在编译类路径中加入lombok.jar包
3)使用支持lombok的编译工具编译源代码（关于支持lombok的编译工具，见“四、支持lombok的编译工具”）
4)编译得到的字节码文件中自动生成了getter和setter方法


三、原理分析
接下来进行lombok能够工作的原理分析，以Oracle的javac编译工具为例。
自从Java 6起，javac就支持“JSR 269 Pluggable Annotation Processing API”规范，只要程序实现了该API，就能在javac运行的时候得到调用。
举例来说，现在有一个实现了"JSR 269 API"的程序A,那么使用javac编译源码的时候具体流程如下：
1)javac对源代码进行分析，生成一棵抽象语法树(AST)
2)运行过程中调用实现了"JSR 269 API"的A程序
3)此时A程序就可以完成它自己的逻辑，包括修改第一步骤得到的抽象语法树(AST)
4)javac使用修改后的抽象语法树(AST)生成字节码文件
详细的流程图如下：



lombok本质上就是这样的一个实现了"JSR 269 API"的程序。在使用javac的过程中，它产生作用的具体流程如下：
1)javac对源代码进行分析，生成一棵抽象语法树(AST)
2)运行过程中调用实现了"JSR 269 API"的lombok程序
3)此时lombok就对第一步骤得到的AST进行处理，找到@Data注解所在类对应的语法树(AST)，然后修改该语法树(AST)，增加getter和setter方法定义的相应树节点
4)javac使用修改后的抽象语法树(AST)生成字节码文件


四、支持lombok的编译工具
1)由“三、原理分析”可知，Oracle javac直接支持lombok
2)常用的项目管理工具Maven所使用的java编译工具来源于配置的第三方工具，如果我们配置这个第三方工具为Oracle javac的话，那么Maven也就直接支持lombok了
3)Intellij Idea配置的编译工具为Oracle javac的话，也就直接支持lombok了。
4)Eclipse中使用的不是Oracle javac这个编译工具，而是自己实现的Eclipse Compiler for Java (ECJ).要想使ECJ支持lombok，得进行设置，具体是在Eclipse程序目录中的eclipse.ini文件中添加如下两行设置：
-javaagent:[lombok.jar所在路径]
-Xbootclasspath/a:[lombok.jar所在路径]


五、其他问题
现在使用Intellij Idea作为Java项目的IDE，配置Oracle javac作为编译工具。
现在有一个A类，其中有一些字段，没有创建它们的setter和getter方法，使用了lombok的@Data注解，另外有一个B类，它调用了A类实例的相应字段的setter和getter方法
编译A类和B类所在的项目，并不会报错，因为最终生成的A类字节码文件中存在相应字段的setter和getter方法
但是，IDE发现B类源代码中所使用的A类实例的setter和getter方法在A类源代码中找不到定义，IDE会认为这是错误
要解决以上这个不是真正错误的错误，可以下载安装Intellij Idea中的"Lombok plugin"。


六、lombok的罪恶
使用lombok虽然能够省去手动创建setter和getter方法的麻烦，但是却大大降低了源代码文件的可读性和完整性，降低了阅读源代码的舒适度。




参考文献：
[1]http://stackoverflow.com/questions/6107197/how-does-lombok-work
[2]https://projectlombok.org/download.html
[3]http://stackoverflow.com/questions/3061654/what-is-the-difference-between-javac-and-the-eclipse-compiler
[4]http://www.ibm.com/developerworks/library/j-lombok/
[5]http://notatube.blogspot.com/2010/12/project-lombok-creating-custom.html