PyCharm插件开发实践-PyGetterAndSetter

背景需求

在面向对象的设计中，典型如Java语言，为了控制对象属性的修改入口，我们常用的做法是把属性设置为private，然后通过getter和setter方法访问、修改该属性。

但是在Pthon语言中，并没有Java的访问控制符，对象的属性可以直接访问、修改。

为了良好的设计规范，我们可以规定，在Python类中，所有的对象属性均以下划线"_"前缀开头，同时编写该属性的getter和setter方法，在其他地方引用的时候，禁止出现直接引用。

在IDEA等IDE中，可以对Java的对象属性直接生成getter和setter方法，但是针对Python没有这样的功能。大量的getter和setter方法，很耗费精力，所以需要一款插件来辅助自动化生成Python对象属性的getter和setter方法。

搭建环境

编写IDEA系列的插件开发环境，可以看我之前的一篇文章：《IntelliJ IDEA/Android Studio插件开发指南》

官方开发文档：IntelliJ Platform SDK

过程拆解

Python文件例子：

class Test(object):
     def __init__(self):
         self._var1 = ""
         self._var2 = 0

明确了需求、输入（python对象属性定义代码）、输出（PyCharm插件自动生成getter和setter）后，我们针对这个插件的流程进行拆解：

1. 首先，用户选中了对应行的文本内容,插件获取到该内容文本
2. 在内容文本中过滤出变量，在本例中，就是过滤出_var1, _var2
3. 拼装变量的getter和setter方法
4. 计算出要插入的位置
5. 回写到编辑器中

1. 获取文本

在PyCharm插件中，Editor对象是编辑器的总览，其中包含很多Model，比如

CaretModel caretModel=editor.getCaretModel(); // 用于描述插入光标
SelectionModel selectionModel = editor.getSelectionModel();  // 用于描述选中的文本
FoldingModel foldingModel = editor.getFoldingModel();  // 用于描述代码折叠区域
IndentsModel indentModel = editor.getIndentsModel();  // 用于描述缩进
……

在这里，我们只需要SelectionModel。

        // 获取光标选中文本段对象
        SelectionModel selectionModel = editor.getSelectionModel();
        // 拿到选中部分字符串
        String selectedText = selectionModel.getSelectedText();

2. 正则匹配

拿到选中文本后，有可能选择了多行，里面包含多个变量，所以我们需要获取到变量列表。

观察到所有的变量都是self.abc=xxx的模式，我们可以考虑用正则匹配把其中的abc获取到。

Java中负责正则匹配并获取匹配字符串的类是Pattern和Matcher。

    /**
     * 获取选中文本中所有的self.value中的value    <br>
     * e.g. self.value = xxx,or self._value = xxx,     <br>
     * 可以获取到其中的value
     *
     * @param selectedText 选中文本
     * @return 变量字符串列表
     */
    public ArrayList<String> getFieldList(String selectedText) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        // 删除所有空格
        selectedText = selectedText.replaceAll(" ", "");
        // 正则匹配获得变量字符串
        String reg = "self.(.*?)=";
        Pattern pattern = Pattern.compile(reg);
        Matcher matcher = pattern.matcher(selectedText);
        while (matcher.find()) {
            list.add(matcher.group(1));
        }
        return list;
    }

3. 拼装方法

Python中的getter和setter方法都非常简单，我们可以先创造一个模板：

        // 定义Getter和Setter的模板
        String getterTemplate = "    def get_word(self):\n        return self.field\n    ";
        String setterTemplate = "    def set_word(self, word):\n        self.field = word\n    ";

之所以存在空格，是为了匹配PyCharm的缩进，我这里使用的4个空格做缩进，如果你使用两个空格的话，在这里修改成两个空格即可。

在这里不能使用\t，我尝试了\t，在PyCharm中无法自动转换为4个空格，会报错。

上一步获取到的变量，有可能不存在下换线前缀，也有可能存在1个或者2个下划线前缀，比如var,_var,__var，他们对应的gett和setter如下：

# 假如变量为_var
def get_var(self):
    return self._var;

def set_var(self, var):
    self._var = var;

可以看到在self.xxx中需要使用变量，而在get_xxx和setter的参数中,需要删除对应的下划线。所以有：

        ……
        // 对于 “_value” 类型的变量，在set方法参数中，只需要“value”
        for (String field : fieldList) {
            String tmp = field;
            int i = 0;
            while (tmp.charAt(i) == '_') {
                tmp = tmp.substring(1);
            }
            // 替换掉模板中的变量
            String customGetter = getterTemplate.replaceAll("word", tmp).replaceAll("field", field);
            String customSetter = setterTemplate.replaceAll("word", tmp).replaceAll("field", field);
            stringBuilder.append("\n").append(customGetter).append("\n").append(customSetter);
        }
       ……

4. 计算位置

首先需要获取到Document对象，这是负责描述文档的，里面有很多负责文档的方法，比如在文件中插入字符串，计算文件行数，计算文档长度，删除相应内容等等。

Document document = editor.getDocument();

为了方便简单，我们设定在选中文本的下一行生成getter和setter。

        // 得到选中字符串的结束位置
        int endOffset = selectionModel.getSelectionEnd();
        // 得到最大插入字符串（生成的Getter和Setter函数字符串）的位置
        int maxOffset = document.getTextLength();
        // 计算选中字符串所在的行号，通过行号得到下一行的第一个字符的起始偏移量
        int curLineNumber = document.getLineNumber(endOffset);
        int docLineCount = document.getLineCount();
        // 如果目前文件行数不足以支持选中文本的下一行，也就是选中文本包含最后一行，就插入一个空行
        if (docLineCount - 1 < curLineNumber + 1) {
            Runnable runnable = () -> document.insertString(maxOffset,"\n");
            WriteCommandAction.runWriteCommandAction(project, runnable);
        }
        int nextLineStartOffset = document.getLineStartOffset(curLineNumber + 1);

5. 回写

将字符串插入文档中，不能直接使用document.insertString,会error： Assertion failed: Write access is allowed inside write-action only (see com.intellij.openapi.application.Application.runWriteAction())

需要把这个任务放入一个Runnable中，然后由WriteCommandAction来调度。

参考:Write access is allowed inside write-action only

         // 对文档进行操作部分代码，需要放入runnable，不然IDEA会卡住
        Runnable runnable = () -> document.insertString(nextLineStartOffset, genGetterAndGetter(fieldList));

        // 加入任务，由IDE调度任务
        WriteCommandAction.runWriteCommandAction(project, runnable);

效果

目前来看效果还不错，关于安装方法、使用方法，见github的README。

资源

github链接：https://github.com/mybichu/PyGetterAndSetter