Java代碼生成器的制作流程詳解

更新時間：2020年07月24日 16:54:29 作者：碼農(nóng)小胖哥

這篇文章主要介紹了Java代碼生成器的制作流程詳解，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

1. 前言

前幾天寫了篇關于Mybatis Plus代碼生成器的文章，不少同學私下問我這個代碼生成器是如何運作的，為什么要用到一些模板引擎，所以今天來說明下代碼生成器的流程。

2. 代碼生成器的使用場景

我們在編碼中存在很多樣板代碼，格式較為固定，結構隨著項目的迭代也比較穩(wěn)定，而且數(shù)量巨大，這種代碼寫多了也沒有什么技術含量，在這種情況下代碼生成器可以有效提高我們的效率，其它情況并不適于使用代碼生成器。

3. 代碼生成器的制作流程

首先我們要制作模板，把樣板代碼的固定格式抽出來。然后把動態(tài)屬性綁定到模板中，就像做填空題一樣。所以在這個流程中模板引擎是最合適的。我們通過使用模板引擎的語法將數(shù)據(jù)動態(tài)地解析到靜態(tài)模板中去，然后導出為編程中對應的文件就行了。

另外模板引擎有著豐富的綁定數(shù)據(jù)的指令集，可以讓我們根據(jù)條件動態(tài)的綁定數(shù)據(jù)到模板中去。以Freemarker為例：

三元表達式：

${true ? 'checked': ''}

還有我們等下要用的遍歷列表：

<#list fields as field>
 private ${field.fieldType} ${field.fieldName};
</#list>

在Java開發(fā)中我們常用的模板引擎有Freemarker、Velocity、Thymeleaf ，隨著Web開發(fā)中前后端分離的流行模板引擎的使用場景正在被壓縮，但是它依然是一門有用的技術。

4. 代碼生成器演示

接下來，我們以Freemarker為例寫一個簡單的代碼生成器，來生成POJO類。需要引入Freemarker的依賴。

<dependency>
 <groupId>org.freemarker</groupId>
 <artifactId>freemarker</artifactId>
 <version>2.3.28</version>
</dependency>

4.1 模板制作

POJO的結構可以分為以下幾部分：

java.lang 包無需導入。

所以將這些規(guī)則封裝到配置類中：

public class JavaProperties {
 // 包名
 private final String pkg;
 // 類名
 private final String entityName;
 // 屬性集合 需要改寫 equals hash 保證名字可不重復 類型可重復
 private final Set<Field> fields = new LinkedHashSet<>();
 // 導入類的不重復集合
 private final Set<String> imports = new LinkedHashSet<>();


 public JavaProperties(String entityName, String pkg) {
  this.entityName = entityName;
  this.pkg = pkg;
 }

 public void addField(Class<?> type, String fieldName) {
  // 處理 java.lang
  final String pattern = "java.lang";
  String fieldType = type.getName();
  if (!fieldType.startsWith(pattern)) {
   // 處理導包
   imports.add(fieldType);
  }
  Field field = new Field();
  // 處理成員屬性的格式
  int i = fieldType.lastIndexOf(".");
  field.setFieldType(fieldType.substring(i + 1));
  field.setFieldName(fieldName);
  fields.add(field);
 }

 public String getPkg() {
  return pkg;
 }


 public String getEntityName() {
  return entityName;
 }


 public Set<Field> getFields() {
  return fields;
 }

 public Set<String> getImports() {
  return imports;
 }

 
 /**
  * 成員屬性封裝對象.
  */
 public static class Field {
  // 成員屬性類型
  private String fieldType;
  // 成員屬性名稱
  private String fieldName;

  public String getFieldType() {
   return fieldType;
  }

  public void setFieldType(String fieldType) {
   this.fieldType = fieldType;
  }

  public String getFieldName() {
   return fieldName;
  }

  public void setFieldName(String fieldName) {
   this.fieldName = fieldName;
  }
  
  /** 
   * 一個類的成員屬性 一個名稱只能出現(xiàn)一次 
   * 我們可以通過覆寫equals hash 方法 然后放入Set
   * 
   * @param o 另一個成員屬性
   * @return 比較結果
   */
  @Override
  public boolean equals(Object o) {
   if (this == o) return true;
   if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
   Field field = (Field) o;
   return Objects.equals(fieldName, field.fieldName);
  }

  @Override
  public int hashCode() {
   return Objects.hash(fieldType, fieldName);
  }
 }

}

接著就是靜態(tài)模板entity.ftl

package ${pkg};

<#list imports as impt>
import ${impt};
</#list>

/**
 * the ${entityName} type
 * @author felord.cn
 */
public class ${entityName} {

<#list fields as field>
 private ${field.fieldType} ${field.fieldName};
</#list>

}

這里用到了Freemarker綁定數(shù)據(jù)的語法，比如List迭代渲染。

4.2 生成器編寫

Freemarker通過聲明配置并獲取模板對象freemarker.template，該對象的process方法可以將動態(tài)數(shù)據(jù)綁定到模板中并導出為文件，最終實現(xiàn)了代碼生成器，核心代碼如下：

/**
 * 簡單的代碼生成器.
 *
 * @param rootPath  maven 的 java 目錄
 * @param templatePath 模板存放的文件夾
 * @param templateName 模板的名稱
 * @param javaProperties 需要渲染對象的封裝
 * @throws IOException  the io exception
 * @throws TemplateException the template exception
 */
public static void autoCodingJavaEntity(String rootPath,
           String templatePath,
           String templateName,
           JavaProperties javaProperties) throws IOException, TemplateException {

 // freemarker 配置
 Configuration configuration = new Configuration(Configuration.DEFAULT_INCOMPATIBLE_IMPROVEMENTS);

 configuration.setDefaultEncoding("UTF-8");
 // 指定模板的路徑
 configuration.setDirectoryForTemplateLoading(new File(templatePath));
 // 根據(jù)模板名稱獲取路徑下的模板
 Template template = configuration.getTemplate(templateName);
 // 處理路徑問題
 final String ext = ".java";
 String javaName = javaProperties.getEntityName().concat(ext);
 String packageName = javaProperties.getPkg();
 
 String out = rootPath.concat(Stream.of(packageName.split("\\."))
   .collect(Collectors.joining("/", "/", "/" + javaName)));
 
  // 定義一個輸出流來導出代碼文件
 OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(out));
  // freemarker 引擎將動態(tài)數(shù)據(jù)綁定的模板并導出為文件
 template.process(javaProperties, outputStreamWriter);

}

通過執(zhí)行以下代碼即可生成一個UserEntity的POJO：

// 路徑根據(jù)自己項目的特點調整
String rootPath = "C:\\Users\\felord\\IdeaProjects\\codegenerator\\src\\main\\java";
String packageName = "cn.felord.code";
String templatePath = "C:\\Users\\felord\\IdeaProjects\\codegenerator\\src\\main\\resources\\templates";
String templateName = "entity.ftl";


JavaProperties userEntity = new JavaProperties("UserEntity", packageName);

userEntity.addField(String.class, "username");
userEntity.addField(LocalDate.class, "birthday");
userEntity.addField(LocalDateTime.class, "addTime");
userEntity.addField(Integer.class, "gender");
userEntity.addField(Integer.class, "age");


autoCodingJavaEntity(rootPath, templatePath, templateName, userEntity);

生成的效果是不是跟手寫的差不多：