Lombok之@Builder注解

Lombok之@Builder注解

前言

Lombok大家都知道，在使用POJO过程中，它给我们带来了很多便利，省下大量写get、set方法、构造器、equal、toString方法的时间。除此之外，通过@Builder注解，lombok还可以方便的实现建造者模式。

认识@Builder注解

lombok注解在java进行编译时进行代码的构建，对于java对象的创建工作它可以更优雅，不需要写多余的重复的代码，这对于JAVA开发人员是很重要的，在出现lombok之后，对象的创建工作更提供Builder方法，它提供在设计数据实体时，对外保持private setter，而对属性的赋值采用Builder的方式，这种方式最优雅，也更符合封装的原则，不对外公开属性的写操作！

@Builder声明实体，表示可以进行Builder方式初始化，@Value注解，表示只公开getter，对所有属性的setter都封闭，即private修饰，所以它不能和@Builder现起用

简单使用

在项目生成的实体类上，只需要我们添加@Builder注解即可。示例代码：

package com.zy.pagehelper.model;

import lombok.Builder;
import lombok.Data;

import java.io.Serializable;

@Data
@Builder
public class Admin implements Serializable {

    private Long id;

    private String department;

    private String email;

    private String encodedpassword;

    private String name;

    private String username;

    private static final long serialVersionUID = 1L;
}

项目中使用。代码实例：

 Admin admins =  Admin.builder()
                      .id(admin.getId())
                      .name(admin.getName())
                      .email(admin.getEmail())
                      .department(admin.getDepartment())
                      .username(admin.getUsername())
                      .build();

根据上面的示例，我们可以对@Builder注解有一个简单的认识。当我们向一个对象赋值的时候，可以通过@Builder注解类似于链式的调用对象进行赋值。它的主要优点就是可以优雅的给对象赋值，修改对象，省去了set方法来定义属性内容。

深入探究--原理

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注释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类似于链式的调用你的代码，来初始化你的实例对象：

 Admin admins =  Admin.builder()
                      .id(admin.getId())
                      .name(admin.getName())
                      .email(admin.getEmail())
                      .department(admin.getDepartment())
                      .username(admin.getUsername())
                      .build();

@Builder可以放在类，构造器或方法上。虽然“基于类”和“基于构造器”模式是最常见的用例，但使用“方法”用例最容易解释。

被@Builder注解的方法（从现在开始称为target）将生成以下7件事：

1. 一个内部静态类，名为FooBuilder，其类型参数与静态方法相同（称为builder）
2. 在构建器中：目标的每个参数有一个私有的非静态非最终字段
3. 在builder中：包私有的无参数空构造函数
4. 在builder中：对目标的每个参数使用类似于“ setter”的方法：与该参数具有相同的类型和相同的名称。如上例所示，它返回构建器本身，以便可以将setter调用链接起来
5. 在builder中：build()调用该方法的方法，并在每个字段中传递。它返回与目标返回相同的类型
6. 有意义的toString()实现
7. 在包含target的类中：一个builder()方法，该方法创建builder的新实例

下面我们通过class类，与我们上面的每一条进行对比：

@Builder
public class Card {
    private int id;
    private String name;
    private boolean sex;
}

使用@Builder注解反编译后的class类：

public class Card {
    private int id;
    private String name;
    private boolean sex;

    Card(int id, String name, boolean sex) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }
	//注解在编译后使得Card类中多了一个名为Card.CardBuilder的静态内部类
    public static Card.CardBuilder builder() {
        return new Card.CardBuilder();
    }

    public static class CardBuilder {
        private int id;
        private String name;
        private boolean sex;

        CardBuilder() {
        }
	//通过静态内部类，实现了name、sex、id等的属性方法
	//其实这些方法和setAttribute十分类似，只是额外返回了实例本身，这使得它可以使用类似于链式调用的写法。
        public Card.CardBuilder id(int id) {
            this.id = id;
            return this;
        }

        public Card.CardBuilder name(String name) {
            this.name = name;
            return this;
        }

        public Card.CardBuilder sex(boolean sex) {
            this.sex = sex;
            return this;
        }
	//build方法调用Card类的全参构造方法来生成Card实例
	//Card类还是实现了builder方法，这个方法生成一个空的Card.CardBuilder实例。
        public Card build() {
            return new Card(this.id, this.name, this.sex);
        }

        public String toString() {
            return "Card.CardBuilder(id=" + this.id + ", name=" + this.name + ", sex=" + this.sex + ")";
        }
    }
}

使用@Builder注解有无继承

一、 无继承父类的情况

可以将@Builder注解直接放置在类上，示例代码：

@Data
@Builder
public class Student {

    private String schoolName;
    private String grade;

    public static void main(String[] args) {

        Student student = Student.builder().schoolName("清华附小").grade("二年级").build();
        // Student(schoolName=清华附小, grade=二年级)
        System.out.println(student);
    }
}

二、有继承父类的情况

1. 对于父类，使用@AllArgsConstructor注解
2. 对于子类，手动编写全参数构造器，内部调用父类全参数构造器，在子类全参数构造器上使用@Builder注解
   
   通过这种方式，子类Builder对象可以使用父类的所有私有属性。但是这种解法也有两个副作用：

• 因为使用@AllArgsConstructor注解，父类构造函数字段的顺序由声明字段的顺序决定，如果子类构造函数传参的时候顺序不一致，字段类型还一样的话，出了错不好发现
• 如果父类字段有增减，所有子类的构造器都要修改

示例代码父类：

@Data
// 对于父类，使用@AllArgsConstructor注解
@AllArgsConstructor
public class Person {

    private int weight;
    private int height;
}

示例代码子类：

@Data
@ToString(callSuper = true)
public class Student extends Person {

    private String schoolName;
    private String grade;

// 对于子类，手动编写全参数构造器，内部调用父类全参数构造器，在子类全参数构造器上使用@Builder注解
    @Builder
    public Student(int weight, int height, String schoolName, String grade) {
        super(weight, height);
        this.schoolName = schoolName;
        this.grade = grade;
    }

    public static void main(String[] args) {

        Student student = Student.builder().schoolName("清华附小").grade("二年级")
                .weight(10).height(10).build();

        // Student(super=Person(weight=10, height=10), schoolName=清华附小, grade=二年级)
        System.out.println(student.toString());
    }
}

@Builder注解导致默认值无效问题

@Builder注解导致默认值无效---解决方案

看完上面的内容我们知道@Builder注解它可以让我们很方便的使用builder模式构建对象。但是当我们给对象赋有默认值的时候会被@Builder注解清除掉。

从下面一段代码中，我们可以更加清楚的认识到这一点：

public class BuilderTest {
    @lombok.Builder
    @lombok.Data
    private static class Builder {
        private String name = "1232";
    }

    @Test
    public void test() {
        Builder builder = Builder.builder().build();
        System.out.println(builder.getName());
    }
}
---打印结果---
null

那么不想让这个默认值被清除，就只能用另外一个注解来对属性进行设置：@lombok.Builder.Default

public class BuilderTest {
    @lombok.Builder
    @lombok.Data
    private static class Builder {
        @lombok.Builder.Default
        private String name = "1232";
    }

    @Test
    public void test() {
        Builder builder = Builder.builder().build();
        System.out.println(builder.getName());
    }
}
---打印结果---
1232

• 需要注意的是@lombok.Builder.Default这个注解是后来才有的，目前已知的是1.2.X没有，1.6.X中有这个注解。

@Builder注解导致默认值无效----分析原因

由上面文章内容，我们可以知道，当我们使用@Builder注解时，编译后会生成一个静态内部类，通过静态内部类，最终才实现属性的方法，但是现实的方法，并没有默认值，这就导致当我们builder之后的实体类的属性值是null。

示例代码：

//编译前
@lombok.Builder
class Example {
    private String name = "123";
}
//编译后class类
class Example {
    private String name;

    private Example(String name) {
        this.name = name;
    }

    public static ExampleBuilder builder() {
        return new ExampleBuilder();
    }

    public static class ExampleBuilder {
        private String name;

        private ExampleBuilder() {}
		//这里我们可以看到，静态内部类实现了属性方法，但是并没有对默认值做处理，
		//所有builder之后返回的属性值为null
        public ExampleBuilder name(String name) {
            this.name = name;
            return this;
        }

        @java.lang.Override public String toString() {
            return "Example(name = " + name + ")";
        }

        public Example build() {
            return new Example(name);
        }
    }
}

推荐参考blog：@Builder注解构造器生成的详解

@Builder相关注解

@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)

@Builder 详细配置

@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;
	}
}

@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)