本文参考

在《Effective Java》第三版第十条"Obey the general contract when overriding equals"中提到google的AutoValue框架能够自动生成equals()方法,实际上这个框架的作用不仅仅限于生成equals()方法那么简单,它还能够使值类通过静态工厂方法构建实例,并实现Builder构建者模式,省去了程序员对值类的重复性工作

github地址:https://github.com/google/auto/blob/master/value/userguide/index.md

环境

idea 2020.1 + AutoValue 1.7.1

Maven配置

我们需要同时配置auto-value-annotations和auto-value两个dependency

<dependency>
  <groupId>com.google.auto.value</groupId>
  <artifactId>auto-value-annotations</artifactId>
  <version>1.7.1</version>
  <scope>provided</scope>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>com.google.auto.value</groupId>
  <artifactId>auto-value</artifactId>
  <version>1.7.1</version>
  <optional>true</optional>
  <scope>provided</scope>
</dependency>

Idea配置

在Build,Execution,Deployment -> Complier -> Annotation Processor中勾选Enable annotation processing

默认的Production source directory和Test sources directory不需要更改

基本用法

如下代码所示,构造Person抽象类,create()静态工厂方法,和抽象的字段方法

@AutoValue
abstract class Person {

  abstract String getName();

  abstract int getAge();

  static Person create(String name, int age) {

    return new AutoValue_Person(name, age);
  }
}

此时显然还没有AutoValue_Person这个类(固定的前缀写法),因此idea会报错,但是我们暂时不用担心这个问题

编写一个简单的测试类,测试方法如下

@Test
public void test() {

  Person person = Person.create("kuluo", 18);

  assertEquals("kuluo", person.name());
}

可以先对源代码进行编译而不运行,编译结束后可以看到AutoValue_Person的报错消失

我们可以在默认的target\generated-sources\annotations或target\generated-test-sources\test-annotations文件夹中看到生成的值类

@Generated("com.google.auto.value.processor.AutoValueProcessor")
final class AutoValue_Person extends Person {

  private final String name;

  private final int age;

  AutoValue_Person(String name, int age) {

    if (name == null) {

      throw new NullPointerException("Null name");
    }

    this.name = name;

    this.age = age;
  }

  @Override

  String getName() {

    return name;
  }

  @Override

  int getAge() {

    return age;
  }

  @Override

  public String toString() {

    return "Person{"

           + "name=" + name + ", "

           + "age=" + age

           + "}";
  }

  @Override

  public boolean equals(Object o) {

    if (o == this) {

      return true;
    }

    if (o instanceof Person) {

      Person that = (Person) o;

      return this.name.equals(that.name()) && this.age == that.age();
    }

    return false;
  }
  

  @Override

  public int hashCode() {

    int h$ = 1;

    h$ *= 1000003;

    h$ ^= name.hashCode();

    h$ *= 1000003;

    h$ ^= age;

    return h$;
  }
}

注意:

  • 值类被声明为final类型,无法再被继承
  • 值类不具备setter方法,实例被创建后就无法被更改
  • 若在构造实例时允许传入可变类型的值,如List<String>和String[],则需要在Guava中选择对应的不可变类型,并更改create()静态工厂方法

check if the mutable type has a corresponding immutable cousin. For example, the types List<String> and String[] have the immutable counterpart ImmutableList<String> in Guava. If so, use the immutable type for your property, and only accept the mutable type during construction

@AutoValue
abstract class Person {

  abstract ImmutableList<String> getName();

  abstract int getAge();

  static Person create(List<String> name, int age) {

    return new AutoValue_Person(ImmutableList.copyOf(name), age);
  }
}

  • 值类在构建实例时会检查每一个字段是否为null,若某字段为null,则抛出空指针异常
  • 若允许某个字段为null,则必须在抽象类create()静态工厂方法的声明中,为该字段和它对应的getter方法同时添加@Nullable注解

if @Nullable is only added to the parameter in create (or similarly the setter method of AutoValue.Builder), but not the corresponding accessor method, it won't have any effect.

@AutoValue
abstract class Person {

  @Nullable abstract String getName();

  abstract int getAge();

  static Person create(@Nullable String name, int age) {

    return new AutoValue_Person(name, age);
  }
}

下面仅展示发生变化的方法,我们可以看到在equals()方法和hashCode()方法中也自动增加了对null的判断

AutoValue_Person(@Nullable String name, int age) {

  this.name = name;

  this.age = age;
}

@Nullable
@Override

String getName() {

  return name;
}

@Override

public boolean equals(Object o) {

  if (o == this) {

    return true;
  }

  if (o instanceof Person) {

    Person that = (Person) o;

    return (this.name == null ? that.getName() == null : this.name.equals(that.getName()))

            && this.age == that.getAge();
  }

  return false;
}

@Override

public int hashCode() {

  int h$ = 1;

  h$ *= 1000003;

  h$ ^= (name == null) ? 0 : name.hashCode();

  h$ *= 1000003;

  h$ ^= age;

  return h$;
}

Builder构建者模式用法

涉及抽象静态内部类Builder,并为它添加@AutoValue.Builder注解

@AutoValue
abstract class PersonWithBuilder {

  abstract String getName();

  abstract int getAge();

  static Builder builder() {

    return new AutoValue_PersonWithBuilder.Builder();
  }

  @AutoValue.Builder

  abstract static class Builder {

    abstract Builder name(String name);

    abstract Builder age(int age);

    abstract PersonWithBuilder build();
  }
}

编写一个简单的测试类,测试代码如下:

@Test
public void testWithBuilder() {

  PersonWithBuilder personWithBuilder = PersonWithBuilder

                .builder()
                .name("kuluo")
                .age(18)
                .build();

  assertEquals("kuluo", personWithBuilder.getName());

  assertEquals(18, personWithBuilder.getAge());
}

编译运行后生成AutoValue_PersonWithBuilder类

@Generated("com.google.auto.value.processor.AutoValueProcessor")
final class AutoValue_PersonWithBuilder extends PersonWithBuilder {

  private final String name;

  private final int age;

  private AutoValue_PersonWithBuilder(String name, int age) {

    this.name = name;

    this.age = age;
  }

  @Override

  String getName() { return name; }

  @Override

  int getAge() { return age; }

  @Override

  public String toString() {

    return "PersonWithBuilder{"

           + "name=" + name + ", "

           + "age=" + age

           + "}";
  }

  @Override

  public boolean equals(Object o) {

    if (o == this) { return true; }

    if (o instanceof PersonWithBuilder) {

      PersonWithBuilder that = (PersonWithBuilder) o;

      return this.name.equals(that.getName()) && this.age == that.getAge();
    }

    return false;
  }

  @Override

  public int hashCode() {

    int h$ = 1;

    h$ *= 1000003;

    h$ ^= name.hashCode();

    h$ *= 1000003;

    h$ ^= age;

    return h$;
  }

  static final class Builder extends PersonWithBuilder.Builder {

    private String name;

    private Integer age;

    Builder() {
    }

    @Override

    PersonWithBuilder.Builder name(String name) {

      if (name == null) {

        throw new NullPointerException("Null name");
      }

      this.name = name;

      return this;
    }

    @Override

    PersonWithBuilder.Builder age(int age) {

      this.age = age;

      return this;
    }

    @Override

    PersonWithBuilder build() {

      String missing = "";

      if (this.name == null) {

        missing += " name";
      }

      if (this.age == null) {

        missing += " age";
      }
      if (!missing.isEmpty()) {
        throw new IllegalStateException("Missing required properties:" + missing);
      }
      return new AutoValue_PersonWithBuilder(this.name, this.age);
    }
  }
}

注意:

  • 值类在构建实例时会在build()方法内检查每一个字段是否为null,若某字段为null,则抛出空指针异常
  • 若允许某个字段为null,则必须同时在抽象静态内部类的"setter"方法的形参和外侧的"getter"方法同时添加@Nullable注解

@AutoValue
abstract class PersonWithBuilder {

  @Nullable abstract String getName();

  abstract int getAge();

  static Builder builder() {

    return new AutoValue_PersonWithBuilder.Builder();
  }

  @AutoValue.Builder

  abstract static class Builder {

    abstract Builder name(@Nullable String name);

    abstract Builder age(int age);

    abstract PersonWithBuilder build();
  }
}

我们可以在生成的AutoValue_PersonWithBuilder类中看到已经没有了对name的null判断

@Override
PersonWithBuilder build() {

  String missing = "";

  if (this.age == null) {

    missing += " age";
  }

  if (!missing.isEmpty()) {

    throw new IllegalStateException("Missing required properties:" + missing);
  }

  return new AutoValue_PersonWithBuilder(this.name, this.age);
}

  • 若需要为某字段设置默认值,仅需在builder()方法中调用Builder的"setter"方法

@AutoValue
abstract class PersonWithBuilder {

  abstract String getName();

  abstract int getAge();

  static Builder builder() {

    return new AutoValue_PersonWithBuilder.Builder().name("kuluo");
  }

  @AutoValue.Builder

  abstract static class Builder {

    abstract Builder name(String name);

    abstract Builder age(int age);

    abstract PersonWithBuilder build();
  }
}

  • 使用Builder模式后会屏蔽静态工厂方法,若一定要使用静态工厂方法,则需要在静态工厂方法内调用Builder静态内部类来创建实例,而不是私有的构造方法

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