Java通过Lambda函数的方式获取属性名称

目录

• 前言:
• 期望的效果
• 实现步骤
• 原理剖析

前言:

最近在使用myBATis-plus框架, 常常会使用lambda的方法引用获取实体属性, 避免出现大量的魔法值.

public List<User> listBySex() {
  LambdaQueryWrapper<User> wrapper = new LambdaQueryWrapper<>();
  // lambda方法引用
  queryWrapper.eq(User::getSex, "男");
  return userServer.list(wrapper);
}

那么在我们平时的开发过程中, 常常需要用到Java bean的属性名, 直接写死属性名字符串的形式容易产生bug, 比如属性名变化, 编译时并不会报错, 只有在运行时才会报错该对象没有指定的属性名称. 而lambda的方式不仅可以简化代码, 而且可以通过getter方法引用拿到属性名, 避免潜在bug.

期望的效果

String userName = BeanUtils.getFieldName(User::getName);

System.out.println(userName);

// 输出: name

实现步骤

定义一个函数式接口, 用来接收lambda方法引用

注意: 函数式接口必须继承Serializable接口才能获取方法信息

@FunctionalInterface
public interface SFunction<T> extends Serializable {
  Object apply(T t);
}

定义一个工具类, 用来解析获取属性名称

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.util.ClassUtils;
import org.springframework.util.ReflectionUtils;

import java.beans.Introspector;
import java.lang.invoke.SerializedLambda;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

@Slf4j
public class BeanUtils {
    private static final Map<SFunction<?>, Field> FUNCTION_CACHE = new ConcurrentHashMap<>();
 
    public static <T> String getFieldName(SFunction<T> function) {
        Field field = BeanUtils.getField(function);
        return field.getName();
    }
 
    public static <T> Field getField(SFunction<T> function) {
        return FUNCTION_CACHE.computeIfAbsent(function, BeanUtils::findField);
    }
 
    public static <T> Field findField(SFunction<T> function) {
        // 第1步 获取SerializedLambda
        final SerializedLambda serializedLambda = getSerializedLambda(function);
        // 第2步 implMethodName 即为Field对应的Getter方法名
        final String implClass = serializedLambda.getImplClass();
        final String implMethodName = serializedLambda.getImplMethodName();
        final String fieldName = convertToFieldName(implMethodName);
        // 第3步  Spring 中的反射工具类获取Class中定义的Field
        final Field field = getField(fieldName, serializedLambda);

        // 第4步 如果没有找到对应的字段应该抛出异常
        if (field == null) {
            throw new RuntimeException("No such class 「"+ implClass +"」 field 「" + fieldName + "」.");
        }

        return field;
    }

    static Field getField(String fieldName, SerializedLambda serializedLambda) {
        try {
            // 获取的Class是字符串，并且包名是“/”分割，需要替换成“.”，才能获取到对应的Class对象
            String declaredClass = serializedLambda.getImplClass().replace("/", ".");
            Class<?>aClass = Class.forName(declaredClassjs, false, ClassUtils.getDefaultClassLoader());
            return ReflectionUtils.findField(aClass, fieldName);
        }
        catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException("get class field exception.", e);
        }
    }

    static String convertToFieldName(String getterMethodName) {
        // 获取方法名
        String prefix = null;
        if (getterMethodName.startsWith("get")) {
            prefix = "get";
        }
        else if (getterMethodName.startsWith("is")) {
            prefix = "is";
        }

        if (prefix == null) {
            throw new IllegalArgumentException("invalid getter method: " + getterMethodName);
        }

        // 截取get/is之后的字符串并转换首字母为小写
        return Introspector.decapitalize(getterMethodName.replace(prefix, ""));
    }

    static <T> SerializedLambda getSerializedLambda(SFunction<T> function) {
        try {
            Method method = function.getClass().getDeclaredMethod("writeReplace");
            method.setAccessible(Boolean.TRUE);
            return (SerializedLambda) method.invoke(function);
        }
  javascript      catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("get SerializedLambda exception.", e);
        }
    }
}

测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SFunction<User> user = User::getName;
       http://www.devze.com final String fieldName = BeanUtils.getFieldName(user);
        System.out.println(fieldName);
    }

    @Data
    static class User {
        private String name;

        private int age;
    }
}

执行测试 输出结果

原理剖析

为什么SFunction必须继承Serializable

首先简单了解一下java.io.Serializable接口，该接口很常见，我们在持久化一个对象或者在RPC框架之间通信使用JDK序列化时都会让传输的实体类实现该接口，该接口是一个标记接口没有定义任何方法，但是该接口文档中有这么一段描述：

概要意思就是说，如果想在序列化时改变序列化的对象，可以通过在实体类中定义任意访问权限的Object writeReplace()来改变默认序列化的对象。

代码中SFunction只是一个接口, 但是其在最后必定也是一个实现类的实例对象，而方法引用其实是在运行时动态创建的，当代码执行到方法引用时,如User::getName，最后会经过

java.lang.invoke.LambdaMetafactory
java.lang.invoke.InnerClassLambdaMetafactory

去动态的创建实现类。而在动态创建实现类时则会判断函数式接口是否实现了Serializable，如果实现了，则添加writeReplace方法

也就是说我们代码BeanUtils#getSerializedLambda方法中反射调用的writeReplace方法是在生成函数式接口实现类时添加进去的.

SFunction Class中的writeReplace方法

从上文中我们得知 当SFunction继承Serializable时, 底层在动态生成SFunction的实现类时添加了writeReplace方法, 那这个方法有什么用?

首先 我们将动态生成的类保存到磁盘上看一下

我们可以通过如下属性配置将 动态生成的Class保存到 磁盘上

java8中可以通过硬编码

 System.setProperty("jdk.internal.lambda.dumpProxyClasses", ".");

例如:

jdk11 中只能使用jvm参数指定,硬编码无效,原因是模块化导致的

-Djdk.internal.lambda.dumpProxyClasses=.

例如:

执行方法后输出文件如下:

其中实现类的类名是有具体含义的

其中Test$Lambda$15.class信息如下:

//

// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA

// (powered by FernFlower decompiler)

//

package test.java8.lambdaimpl;

import java.lang.invoke.SerializedLambda;

import java.lang.invoke.LambdaForm.Hidden;

import test.java8.lambdaimpl.Test.User;

// $FF: synthetic class

final class Test$$Lambda$15 implements SFunction {

    private Test$$Lambda$15() {

    }

    @Hiddejavascriptn

    public Object apply(Object var1) {

        return ((User)var1).getName();

    }

    private final Object writeReplace() {

        return new SerializedLambda(Test.class, "test/java8/lambdaimpl/SFunction", "apply", "(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;", 5, "test/java8/lambdaimpl/Test$User", "getName", "()Ljava/lang/String;", "(Ltest/java8/lambdaimpl/Test$User;)Ljava/lang/Object;", new Object[0]);

    }

}

通过源码得知 调用writeReplace方法是为了获取到方法返回的SerializedLambda对象

SerializedLambda: 是Java8中提供，主要就是用于封装方法引用所对应的信息，主要的就是方法名、定义方法的类名、创建方法引用所在类。拿到这些信息后，便可zblQq以通过反射获取对应的Field。

值得注意的是，代码中多次编写的同一个方法引用，他们创建的是不同Function实现类，即他们的Function实例对象也并不是同一个。

一个方法引用创建一个实现类，他们是不同的对象，那么BeanUtils中将SFunction作为缓存key还有意义吗？

答案是肯定有意义的！！！因为同一方法中的定义的Function只会动态的创建一次实现类并只实例化一次，当该方法被多次调用时即可走缓存中查询该方法引用对应的Field。

通过内部类实现类的类名规则我们也能大致推断出来, 只要申明lambda的相对位置不变, 那么对应的Function实现类包括对象都不会变。

通过在刚才的示例代码中添加一行, 就能说明该问题, 之前15号对应的是getName, 而此时的15号class对应的是getAge这个函数引用

我们再通过代码验证一下 刚才的猜想

参考资料:

https://blog.csdn.net/u013202238/article/details/105779686

https://blog.csdn.net/qq_39809458/article/details/101423610

到此这篇关于通过Lambda函数的方式获取属性名称的文章就介绍到这了,更多相关Lambda函数获取属性名称内容请搜索编程客栈(www.devze.com)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程客栈(www.devze.com)！