咸鱼翻身记

常用类库

1991/6/26 面试基础

# 1.平时常用的开发工具库有哪些

  • Apache Common

    • Apache Commons是对JDK的拓展，包含了很多开源的工具，用于解决平时编程经常会遇到的问题，减少重复劳动。

  • Google Guava

    • Guava工程包含了若干被Google的 Java项目广泛依赖 的核心库，例如：集合 [collections] 、缓存 [caching] 、原生类型支持 [primitives support] 、并发库 [concurrency libraries] 、通用注解 [common annotations] 、字符串处理 [string processing] 、I/O 等等。 所有这些工具每天都在被Google的工程师应用在产品服务中。

  • Hutool

    • 国产后起之秀，Hutool是一个小而全的Java工具类库，通过静态方法封装，降低相关API的学习成本，提高工作效率

  • Spring常用工具类

    • Spring作为常用的开发框架，在Spring框架应用中，排在ApacheCommon，Guava, Huool等通用库后，第二优先级可以考虑使用Spring-core-xxx.jar中的util包

# 2.Java常用的JSON库有哪些,有啥注意点

  • FastJSON（不推荐，漏洞太多）
  • Jackson
  • Gson
    • 序列化
    • 反序列化
    • 自定义序列化和反序列化

# 3.Lombok工具库用来解决什么问题

我们通常需要编写大量代码才能使类变得有用。如以下内容：

  • toString()方法
  • hashCode() and equals()方法
  • Getter and Setter 方法
  • 构造函数

对于这种简单的类，这些方法通常是无聊的、重复的，而且是可以很容易地机械地生成的那种东西(ide通常提供这种功能)。

  • @Getter/@Setter示例
@Setter(AccessLevel.PUBLIC)
@Getter(AccessLevel.PROTECTED)
private int id;
private String shap;
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  • @ToString示例
@ToString(exclude = "id", callSuper = true, includeFieldNames = true)
public class LombokDemo {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
    public static void main(String[] args) {
        //输出LombokDemo(super=LombokDemo@48524010, name=null, age=0)
        System.out.println(new LombokDemo());
    }
}
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  • @EqualsAndHashCode示例
@EqualsAndHashCode(exclude = {"id", "shape"}, callSuper = false)
public class LombokDemo {
    private int id;
    private String shap;
}
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# 4.为什么很多公司禁止使用lombok

可以使用而且有着广泛的使用，但是需要理解部分注解的底层和潜在问题，否则会有坑：

  • @Data： 如果只使用了@Data，而不使用@EqualsAndHashCode(callSuper=true)的话，会默认是@EqualsAndHashCode(callSuper=false),这时候生成的equals()方法只会比较子类的属性，不会考虑从父类继承的属性，无论父类属性访问权限是否开放。

  • 代码可读性，可调试性低 在代码中使用了Lombok，确实可以帮忙减少很多代码，因为Lombok会帮忙自动生成很多代码。但是这些代码是要在编译阶段才会生成的，所以在开发的过程中，其实很多代码其实是缺失的。

  • Lombok有很强的侵入性

    • 强J队友，如果项目组中有一个人使用了Lombok，那么其他人就必须也要安装IDE插件。
    • 如果我们需要升级到某个新版本的JDK的时候，若其中的特性在Lombok中不支持的话就会受到影响

  • Lombok破坏了封装性

举个简单的例子，我们定义一个购物车类：

@Data
public class ShoppingCart { 

    //商品数目
    private int itemsCount; 

    //总价格
    private double totalPrice; 

    //商品明细
    private List items = new ArrayList<>();

}

//例子来源于《极客时间-设计模式之美》
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我们知道，购物车中商品数目、商品明细以及总价格三者之前其实是有关联关系的，如果需要修改的话是要一起修改的。

但是，我们使用了Lombok的 @Data 注解，对于itemsCount 和 totalPrice这两个属性。虽然我们将它们定义成 private 类型，但是提供了 public 的 getter、setter 方法。

外部可以通过 setter 方法随意地修改这两个属性的值。我们可以随意调用 setter 方法，来重新设置 itemsCount、totalPrice 属性的值，这也会导致其跟 items 属性的值不一致。

而面向对象封装的定义是：通过访问权限控制，隐藏内部数据，外部仅能通过类提供的有限的接口访问、修改内部数据。所以，暴露不应该暴露的 setter 方法，明显违反了面向对象的封装特性。

好的做法应该是不提供getter/setter，而是只提供一个public的addItem方法，同时去修改itemsCount、totalPrice以及items三个属性。（所以不能一股脑使用@Data注解）

  • 此外，Java14 提供的record语法糖，来解决类似问题
public record Range(int min, int max) {}
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# 5.MapStruct工具库用来解决什么问题

MapStruct是一款非常实用Java工具，主要用于解决对象之间的拷贝问题，比如PO/DTO/VO/QueryParam之间的转换问题。区别于BeanUtils这种通过反射，它通过编译器编译生成常规方法，将可以很大程度上提升效率。

举个例子

@Mapper
public interface UserConverter {
    UserConverter INSTANCE = Mappers.getMapper(UserConverter.class);

    @Mapping(target = "gender", source = "sex")
    @Mapping(target = "createTime", dateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
    UserVo do2vo(User var1);

    @Mapping(target = "sex", source = "gender")
    @Mapping(target = "password", ignore = true)
    @Mapping(target = "createTime", dateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
    User vo2Do(UserVo var1);

    List<UserVo> do2voList(List<User> userList);

    default List<UserVo.UserConfig> strConfigToListUserConfig(String config) {
        return JSON.parseArray(config, UserVo.UserConfig.class);
    }

    default String listUserConfigToStrConfig(List<UserVo.UserConfig> list) {
        return JSON.toJSONString(list);
    }
}
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# 6.Lombok和MapStruct工具库的原理

会发现在Lombok使用的过程中，只需要添加相应的注解，无需再为此写任何代码。自动生成的代码到底是如何产生的呢？

核心之处就是对于注解的解析上。JDK5引入了注解的同时，也提供了两种解析方式。

  • 运行时解析

运行时能够解析的注解，必须将@Retention设置为RUNTIME, 比如@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)，这样就可以通过反射拿到该注解。java.lang,reflect反射包中提供了一个接口AnnotatedElement，该接口定义了获取注解信息的几个方法，Class、Constructor、Field、Method、Package等都实现了该接口，对反射熟悉的朋友应该都会很熟悉这种解析方式。

  • 编译时解析

编译时解析有两种机制，分别简单描述下：

1）Annotation Processing Tool

apt自JDK5产生，JDK7已标记为过期，不推荐使用，JDK8中已彻底删除，自JDK6开始，可以使用Pluggable Annotation Processing API来替换它，apt被替换主要有2点原因：

  • api都在com.sun.mirror非标准包下

  • 没有集成到javac中，需要额外运行

2）Pluggable Annotation Processing API

JSR 269: Pluggable Annotation Processing API (opens new window)自JDK6加入，作为apt的替代方案，它解决了apt的两个问题，javac在执行的时候会调用实现了该API的程序，这样我们就可以对编译器做一些增强，这时javac执行的过程如下：

Lombok本质上就是一个实现了“JSR 269 API”的程序。在使用javac的过程中，它产生作用的具体流程如下：

  • javac对源代码进行分析，生成了一棵抽象语法树（AST）

  • 运行过程中调用实现了“JSR 269 API”的Lombok程序

  • 此时Lombok就对第一步骤得到的AST进行处理，找到@Data注解所在类对应的语法树（AST），然后修改该语法树（AST），增加getter和setter方法定义的相应树节点

  • javac使用修改后的抽象语法树（AST）生成字节码文件，即给class增加新的节点（代码块）

从上面的Lombok执行的流程图中可以看出，在Javac 解析成AST抽象语法树之后, Lombok 根据自己编写的注解处理器，动态地修改 AST，增加新的节点（即Lombok自定义注解所需要生成的代码），最终通过分析生成JVM可执行的字节码Class文件。使用Annotation Processing自定义注解是在编译阶段进行修改，而JDK的反射技术是在运行时动态修改，两者相比，反射虽然更加灵活一些但是带来的性能损耗更加大。

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