Protocol Buffers 2のボイラープレートコードを取り除く

エンタープライズアプリケーションを開発しているだけでなく、Googleのプロトコルバッファシリアライゼーションプロトコルにすでに慣れていることでしょう。この記事では、その2番目のバージョンについて説明します。そして彼は私たちが戦う定型コードをたくさん書くように私たちに強いています。



プロトバフはすばらしいことです。APIの構成をプリミティブで構成される.protoファイルで記述し、JavaのサーバーとC#のクライアント、またはその逆など、さまざまなプラットフォームのソースコードを生成できます。ほとんどの場合、これは外部システム用のAPIであるため、不変にする方が論理的であり、このコード自体がJavaの標準ジェネレーターを生成します。



例を考えてみましょう:



syntax = "proto2";

option java_multiple_files = true;
package org.example.api;

message Person { //     
  required int32 id = 1; // ,  
  required string name = 2; // ,  
  optional int32 age = 3; // ,  
}


その結果、次のインターフェースを持つクラスを取得します。



public interface PersonOrBuilder extends
    // @@protoc_insertion_point(interface_extends:org.example.api.Person)
    com.google.protobuf.MessageOrBuilder {


  boolean hasId();
  int getId();

  boolean hasName();
  java.lang.String getName();
  com.google.protobuf.ByteString getNameBytes();

  boolean hasAge();
  int getAge();
}


プリミティブは全体で使用されることに注意してください(これはシリアライズとパフォーマンスにとって効率的です)。ただし、年齢フィールドはオプションですが、プリミティブには常にデフォルト値があります。これは、私たちがこれから戦うボイラープレートコードの束を驚かせるものです。



Integer johnAge = john.hasAge() ? john.getAge() : null;


しかし、私は本当に書きたいです:



Integer johnAge = john.age().orElse(null); //  age() -  Optional<Integer>


プロトコルバッファにはプラグイン拡張メカニズムがあり、Javaで記述できます。



protobufプラグインとは何ですか?



これは、標準入力ストリームからPluginProtos.CodeGeneratorRequestオブジェクトを読み取り、標準入力ストリームからPluginProtos.CodeGeneratorResponseを生成して、標準出力ストリームに書き込む実行可能ファイルです。



public static void main(String[] args) throws IOException {
        PluginProtos.CodeGeneratorRequest codeRequest = PluginProtos.CodeGeneratorRequest.parseFrom(System.in);
        PluginProtos.CodeGeneratorResponse codeResponse;
        try {
            codeResponse = generate(codeRequest);
        } catch (Exception e) {
            codeResponse = PluginProtos.CodeGeneratorResponse.newBuilder()
                    .setError(e.getMessage())
                    .build();
        }
        codeResponse.writeTo(System.out);
    }


生成できるものを詳しく見てみましょう。



PluginProtos.CodeGeneratorResponseには、PluginProtos.CodeGeneratorResponse.Fileコレクションが含まれています。

各「ファイル」は、私たちが自分で生成する新しいクラスです。それはで構成されています:



String name; //  ,          package
String content; //    
String insertionPoint; //  


プラグインを書くための最も重要なことは-私たちは、すべてのクラスを再生成する必要はありません-私たちが使用して既存のクラス補完することができinsertionPointを上記の生成されたインターフェースに戻ると、そこに表示されます。



 // @@protoc_insertion_point(interface_extends:org.example.api.Person)


コードを追加できるのはこれらの場所です。したがって、クラスの任意のセクションに追加することはできません。これに基づいて構築します。どうすればこの問題を解決できますか?デフォルトのメソッドで新しいインターフェースを作成できます-
public interface PersonOptional extends PersonOrBuilder {
  default Optional<Integer> age() {
    return hasAge() ? Optional.of(getAge()) : Optional.empty();
  }
}


Personクラスには、PersonOrBuilderだけでなくPersonOptionalの実装も追加します



必要なインターフェースを生成するコード
@Builder
public class InterfaceWriter {

    private static final Map<DescriptorProtos.FieldDescriptorProto.Type, Class<?>> typeToClassMap = ImmutableMap.<DescriptorProtos.FieldDescriptorProto.Type, Class<?>>builder()
            .put(TYPE_DOUBLE, Double.class)
            .put(TYPE_FLOAT, Float.class)
            .put(TYPE_INT64, Long.class)
            .put(TYPE_UINT64, Long.class)
            .put(TYPE_INT32, Integer.class)
            .put(TYPE_FIXED64, Long.class)
            .put(TYPE_FIXED32, Integer.class)
            .put(TYPE_BOOL, Boolean.class)
            .put(TYPE_STRING, String.class)
            .put(TYPE_UINT32, Integer.class)
            .put(TYPE_SFIXED32, Integer.class)
            .put(TYPE_SINT32, Integer.class)
            .put(TYPE_SFIXED64, Long.class)
            .put(TYPE_SINT64, Long.class)
            .build();

    private final String packageName;
    private final String className;
    private final List<DescriptorProtos.FieldDescriptorProto> fields;

    public String getCode() {
        List<MethodSpec> methods = fields.stream().map(field -> {
            ClassName fieldClass;
            if (typeToClassMap.containsKey(field.getType())) {
                fieldClass = ClassName.get(typeToClassMap.get(field.getType()));
            } else {
                int lastIndexOf = StringUtils.lastIndexOf(field.getTypeName(), '.');
                fieldClass = ClassName.get(field.getTypeName().substring(1, lastIndexOf), field.getTypeName().substring(lastIndexOf + 1));
            }

            return MethodSpec.methodBuilder(field.getName())
                    .addModifiers(Modifier.DEFAULT, Modifier.PUBLIC)
                    .returns(ParameterizedTypeName.get(ClassName.get(Optional.class), fieldClass))
                    .addStatement("return has$N() ? $T.of(get$N()) : $T.empty()", capitalize(field.getName()), Optional.class, capitalize(field.getName()), Optional.class)
                    .build();
        }).collect(Collectors.toList());

        TypeSpec generatedInterface = TypeSpec.interfaceBuilder(className + "Optional")
                .addSuperinterface(ClassName.get(packageName, className + "OrBuilder"))
                .addModifiers(Modifier.PUBLIC)
                .addMethods(methods)
                .build();

        return JavaFile.builder(packageName, generatedInterface).build().toString();
    }
}




次に、生成する必要があるコードをプラグインから戻しましょう



 PluginProtos.CodeGeneratorResponse.File.newBuilder() //     InsertionPoint,       
                    .setName(String.format("%s/%sOptional.java", clazzPackage.replaceAll("\\.", "/"), clazzName))
.setContent(InterfaceWriter.builder().packageName(clazzPackage).className(clazzName).fields(optionalFields).build().getCode())
                    .build();

PluginProtos.CodeGeneratorResponse.File.newBuilder()
                            .setName(String.format("%s/%s.java", clazzPackage.replaceAll("\\.", "/"), clazzName))
                            .setInsertionPoint(String.format("message_implements:%s.%s", clazzPackage, clazzName)) //     -  message -     
                            .setContent(String.format(" %s.%sOptional, ", clazzPackage, clazzName))
                            .build(),


新しいプラグインをどのように使用しますか?-mavenを介して、プラグインを追加して構成します。



<plugin>
                <groupId>org.xolstice.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>protobuf-maven-plugin</artifactId>
                <version>0.6.1</version>
                <extensions>true</extensions>
                <configuration>
                    <pluginId>java8</pluginId>
                    <protoSourceRoot>${basedir}/src/main/proto</protoSourceRoot>
                    <protocPlugins>
                        <protocPlugin>
                            <id>java8</id>
                            <groupId>org.example.protobuf</groupId>
                            <artifactId>optional-plugin</artifactId>
                            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
                            <mainClass>org.example.proto2plugin.OptionalPlugin</mainClass>
                        </protocPlugin>
                    </protocPlugins>
                </configuration>
            </plugin>


ただし、コンソールから実行することもできます。プラグインだけでなく、その前に標準のJavaコンパイラを呼び出す必要がある機能が1つあります(ただし、実行可能ファイルを作成する必要があります-protoc-gen-java8(私の場合は、bashスクリプトのみ))。



protoc -I=./src/main/resources/ --java_out=./src/main/java/  --java8_out=./src/main/java/ ./src/main/resources/example.proto 


ソースコードはこちらからご覧いただけます



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