Javapoet源码解析

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Javapoet:是生成.java源文件的开源API

github：https://github.com/square/javapoet

以生成一个HelloWrold.java文件为例：

 package com.example.helloworld;

 public final class HelloWorld {

   public static void main(String[] args) {

     System.out.println("Hello, JavaPoet!");

   }

 }

 MethodSpec main = MethodSpec.methodBuilder("main")

     .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.STATIC)

     .returns(void.class)

     .addParameter(String[].class, "args")

     .addStatement("$T.out.println($S)", System.class, "Hello, JavaPoet!")

     .build();

 TypeSpec helloWorld = TypeSpec.classBuilder("HelloWorld")

     .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL)

     .addMethod(main)

     .build();

 JavaFile javaFile = JavaFile.builder("com.example.helloworld", helloWorld)

     .build();

 ///javaFile.writeTo(System.out);  //System.out print  to the console

  //generate a java file in user.dir

 String directory = System.getProperty("user.dir");
   File file = new File(directory + SEPARATOR + "HelloWrold.java");

 PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream(file));

 javaFile.writeTo(ps);

 ps.flush();

 ps.close();

在这个例子中用到了三个类的对象：JavaFile MethodSpec TypeSpec,首先来看第一个JavaFile

  public static Builder builder(String packageName, TypeSpec typeSpec) {

     checkNotNull(packageName, "packageName == null");

     checkNotNull(typeSpec, "typeSpec == null");

     return new Builder(packageName, typeSpec);

   }

Builder是JavaFile中的一个静态内部类，由此可以看到 Javapoet使用的是建造者设计模式。通过packageName 和TypeSpec生成一个Builder对象，然后调用Builder类的build方法：

 public JavaFile build() {

       return new JavaFile(this);

     }

返回当前的JavaFile对象，然后调用writeto方法将该对象写入流/文件。

接下来看看构造Builder方法时使用的TypeSpec是什么。

staticBlock：A generated class, interface, or enum declaration：对于要生成的类，接口或枚举的声明。就是定义类接口或者枚举，定义的时候需要给他们命名，添加权限修饰符是否静态是否抽象是否final，添加方法等操作

所以这个类里面有静态方法classBuilder interfaceBuilder enumBuilder 以及匿名内部类anonymousClassBuilder，这些静态方法都返回对应的一个Builder对象

该Builder对象是TypeSpec中的静态内部类，用于构建当前的TypeSpec对象。在内部类Builder中应该有添加权限修饰符/注释/注解/变量等操作来构建一个类或者接口枚举

MethodSpec：A generated constructor or method declaration. 对方法的声明，包括构造方法。所以这个类里面有methodBuilder constructorBuilder,返回该类的一个Builder对象，这个builder也是该类的一个静态内部类。并且这个Builder内部类中同样包括添加权限修饰符/注释/注解等方法，另外方法有返回值，参数 Comment 语句来构建一个方法

同样的原理，FieldSpec是对成员变量的声明，而且里面也有一个可以返回当前对象的builder静态内部类，在这个builder中同样有添加注释注解访问修饰符等的操作，来构建一个变量。

类变量等已经定义完毕，接下来我们分析一下是如何生成java文件的，回到JavaFile的writeTo方法

这里有很多重载的writeTo方法，最终都会调用

  public void writeTo(Appendable out) throws IOException {

     // First pass: emit the entire class, just to collect the types we'll need to import.

     CodeWriter importsCollector = new CodeWriter(NULL_APPENDABLE, indent, staticImports);

     emit(importsCollector);

     Map<String, ClassName> suggestedImports = importsCollector.suggestedImports();

     // Second pass: write the code, taking advantage of the imports.

     CodeWriter codeWriter = new CodeWriter(out, indent, suggestedImports, staticImports);

     emit(codeWriter);

   }

CodeWriter是什么呢？CodeWriter将JavaFile转换为适用于人类和javac使用的字符串，实现了导入，缩进和延期变量名称。

以FieldSpec为例来说明CodeWriter的用法：

 void emit(CodeWriter codeWriter, Set<Modifier> implicitModifiers) throws IOException {

     codeWriter.emitJavadoc(javadoc);

     codeWriter.emitAnnotations(annotations, false);

     codeWriter.emitModifiers(modifiers, implicitModifiers);

     codeWriter.emit("$T $L", type, name);

     if (!initializer.isEmpty()) {

       codeWriter.emit(" = ");

       codeWriter.emit(initializer);

     }

     codeWriter.emit(";\n");

   }

这段代码是在生成变量时调用的。第二行是写javadoc注释，第三行是写注解，第四行是写访问修饰符，第五行是写该变量的类型和变量名，第6-9行是判断变量是否有初始化值，如果有就写初始化值

第10行；代表该变量写出完毕。至此，HelloWorld.java的生成过程分析完毕。

用到的一些集合类中的方法：

Collections.singletonList

Collections.emptyList()

EnumSet.copyOf(Set<Modifier> modifiers)

Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>(collection)); 返回指定列表的不可修改视图。此方法允许模块为用户提供对内部列表的“只读”访问权限。