Java Review - MapStruct_使用 Intellij 和 Maven Debug 分析MapStruct实现原理

Java动态编译、JSR 269 和 MapStruct

• Java动态编译是指在运行时动态地将Java源代码编译成字节码并加载到Java虚拟机中执行。

• JSR 269 是Java规范请求的一部分，它定义了一种标准的注解处理器API，允许开发人员在编译时扩展Java编译器的功能。

• JMapStruct 是一个基于 JSR 269 的Java注解处理器，用于生成类型安全的、高性能的、无依赖的Java bean映射代码。通过定义映射接口和相应的映射方法，MapStruct 在编译时生成这些接口的实现类，从而实现了类型安全的对象映射，避免了手动编写繁琐且容易出错的映射代码。

• MapStruct 使用注解处理器技术，结合了JSR 269的功能，实现了在编译时生成高效的映射代码，从而提供了更快的执行速度和更好的类型安全性。

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JSR 269

JSR 269 Pluggable Annotation Processing API是Java社区规范，它允许开发者扩展Java编译器的注解处理能力。通过实现这个API，开发者可以创建自己的注解处理器，这些处理器可以在Java编译器（javac）运行时被调用，以处理特定的注解。

JSR 269的工作原理

1. 编译器分析：javac对源代码进行分析，生成一棵抽象语法树（AST）。AST是源代码的抽象表示，其中包含了源代码的结构信息。
2. 调用注解处理器：在编译过程中，javac会检查源代码中的注解，并根据这些注解调用相应的注解处理器。注解处理器是通过实现JSR 269 API创建的。
3. 处理器逻辑：注解处理器可以执行自己的逻辑，例如修改AST，生成新的代码，或者进行代码分析。这个阶段，注解处理器可能会根据注解信息生成新的类、方法或字段。
4. 生成字节码：javac使用修改后的AST生成字节码文件。这些字节码文件是Java程序的机器码表示，可以在JVM上运行。

MapStruct示例

MapStruct是一个代码生成库，它使用注解处理器来生成Java Bean属性映射器实现。MapStruct通过实现JSR 269 API，可以在编译时分析带有特定注解的Java类，并根据这些注解生成属性映射器代码。

例如，当你使用MapStruct注解来标注两个Java Bean类，并希望通过注解处理器生成它们之间的映射代码时，MapStruct的注解处理器就会被javac调用。这个处理器会分析注解，生成映射器的实现代码，然后将这些代码插入到AST中。最终，javac会生成包含映射器实现类的字节码文件。

通过这种方式，MapStruct极大地简化了Java Bean属性映射的实现，开发者不需要手动编写繁琐的映射代码，只需通过简单的注解即可。

总之，JSR 269 API为Java编译器提供了强大的扩展能力，使得开发者可以根据自己的需求在编译时进行代码的生成和修改。MapStruct是这种能力的典型应用，它通过注解处理器在编译时生成属性映射代码，提高了开发效率。

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MappingProcessor

   <dependency>
            <groupId>org.mapstruct</groupId>
            <artifactId>mapstruct</artifactId>
            <version>1.5.5.Final</version> <!-- 使用最新版本 -->
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mapstruct</groupId>
            <artifactId>mapstruct-processor</artifactId>
            <version>1.5.5.Final</version> <!-- 使用最新版本 -->
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

在MapStruct的包结构中，有两个主要的包：

1. org.mapstruct:mapstruct：这个包包含了MapStruct的核心注解，这些注解是用来在接口方法上描述映射规则的。主要的注解包括：
   • @Mapper：用于标记一个接口为MapStruct的映射接口。
   • @Mapping：用于标记接口方法，表明该方法将会进行对象属性的映射。
   • @Source、@Target、@AfterMapping、@BeforeMapping等：这些注解用于更精细地控制映射过程，比如指定源对象属性、目标对象属性、映射前后的操作等。
2. org.mapstruct:mapstruct-processor：这个包包含了MapStruct的注解处理器，它是用于处理上述注解的逻辑，并在编译期生成实现类。这个处理器会读取带有@Mapper注解的接口，并根据接口方法上的@Mapping等注解来生成具体的映射实现代码。这样，开发者就不需要手动编写映射逻辑，提高了开发效率。

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调试编译期生成的代码

MapStruct使用基于生成器的方法创建类型安全的映射代码，这些代码在编译时生成，那如何调测编译期生成的代码呢？ 请继续看

想在IDEA中通过远程调试的方式对Maven项目进行调试。

1. 切换到POM文件所在路径:

   在终端（命令行界面）中，需要使用cd命令来切换到POM文件所在的目录。

   或者找到pom 右键 如下

2. 执行mvnDebug compile:

   在终端中输入以下命令来执行Maven构建并启动调试：

   mvnDebug compile
   

   这里的mvnDebug是Maven的调试模式，它会在编译时启动调试器。确保在执行此命令前已经正确设置了Maven的环境变量。

3. 在IDEA中配置远程JVM调试:

   打开IDEA，按照以下步骤配置远程JVM调试：

   • 打开"Run" ）菜单，选择"Edit Configurations"（编辑配置）。
   • 在左侧列表中选择"Remote JVM Debug"。
   • 在右侧的"Port"（端口）字段中输入8000，因为终端提示已经监听8000端口。
   • 应用更改并关闭配置窗口。

4. 打断点并进行调试:
   • 在IDEA中打开您想要调试的Java文件。
   • 在"JavaCompiler"类的"compile"方法处设置一个断点。
   • 在"AbstractProcessor"类的"init"方法和"MappingProcessor"类的"init"方法处也设置断点。
   • 完成断点设置后，点击IDEA工具栏上的"Debug"（调试）按钮开始调试。

5. 注意事项:
   • 如果本地编译的class文件已经是最新编译的，直接点击"Debug"按钮可能不会进入调试状态。这种情况下，需要修改代码，比如修改xxx类的属性，以确保有新的class文件生成，然后再次尝试点击"Debug"按钮。

参考：Mapstruct源码解析- 框架实现原理