利用註解 + 反射消除重複代碼(Java項目)

作者 | Leilei Chen

來源 |  https://llchen60.com/

1. 案例場景

假設銀行提供了一些 API 接口,對參數的序列化有點特殊,不使用 JSON,而是需要我們把參數依次拼在一起構成一個大字符串

按照銀行提供的API文檔順序,將所有的參數構成定長的數據,並且拼接在一起作爲一整個字符串

因爲每一種參數都有固定長度,未達到長度需要進行填充處理

  • 字符串類型參數不滿長度部分要以下劃線右填充,即字符串內容靠左
  • 數字類型的參數不滿長度部分以0左填充,即實際數字靠右
  • 貨幣類型的表示需要把金額向下舍入2位到分,以分爲單位,作爲數字類型同樣進行左填充
  • 參數做MD5 操作作爲簽名

2. 初步代碼實現

public class BankService {

    //創建用戶方法
    public static String createUser(String name, String identity, String mobile, int age) throws IOException {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        //字符串靠左,多餘的地方填充_
        stringBuilder.append(String.format("%-10s", name).replace(' ''_'));
        //字符串靠左,多餘的地方填充_
        stringBuilder.append(String.format("%-18s", identity).replace(' ''_'));
        //數字靠右,多餘的地方用0填充
        stringBuilder.append(String.format("%05d", age));
        //字符串靠左,多餘的地方用_填充
        stringBuilder.append(String.format("%-11s", mobile).replace(' ''_'));
        //最後加上MD5作爲簽名
        stringBuilder.append(DigestUtils.md2Hex(stringBuilder.toString()));
        return Request.Post("http://localhost:45678/reflection/bank/createUser")
                .bodyString(stringBuilder.toString(), ContentType.APPLICATION_JSON)
                .execute().returnContent().asString();
    }

    //支付方法
    public static String pay(long userId, BigDecimal amount) throws IOException {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        //數字靠右,多餘的地方用0填充
        stringBuilder.append(String.format("%020d", userId));
        //金額向下舍入2位到分,以分爲單位,作爲數字靠右,多餘的地方用0填充
        stringBuilder.append(String.format("%010d", amount.setScale(2, RoundingMode.DOWN).multiply(new BigDecimal("100")).longValue()));
        //最後加上MD5作爲簽名
        stringBuilder.append(DigestUtils.md2Hex(stringBuilder.toString()));
        return Request.Post("http://localhost:45678/reflection/bank/pay")
                .bodyString(stringBuilder.toString(), ContentType.APPLICATION_JSON)
                .execute().returnContent().asString();
    }
}

這樣做能夠基本滿足需求,但是存在一些問題:

  • 處理邏輯互相之間有重複,稍有不慎就會出現Bug
  • 處理流程中字符串拼接、加簽和發請求的邏輯,在所有方法重複
  • 實際方法的入參的參數類型和順序,不一定和接口要求一致,容易出錯
  • 代碼層面參數硬編碼,無法清晰進行覈對
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3. 使用接口和反射優化代碼

3.1 實現定義了所有接口參數的POJO類

@Data
public class CreateUserAPI {
    private String name;
    private String identity;
    private String mobile;
    private int age;
}

3.2 定義註解本身

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Inherited
public @interface BankAPI {
    String desc() default "";
    String url() default "";
}


@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
@Documented
@Inherited
public @interface BankAPIField {
    int order() default -1;
    int length() default -1;
    String type() default "";
}

3.3 反射配合註解實現動態的接口參數組裝

private static String remoteCall(AbstractAPI api) throws IOException {
    //從BankAPI註解獲取請求地址
    BankAPI bankAPI = api.getClass().getAnnotation(BankAPI.class);
    bankAPI.url();
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    Arrays.stream(api.getClass().getDeclaredFields()) //獲得所有字段
            .filter(field -> field.isAnnotationPresent(BankAPIField.class)) //查找標記了註解的字段
            .sorted(Comparator.comparingInt(a -> a.getAnnotation(BankAPIField.class).order())) //根據註解中的order對字段排序
            .peek(field -> field.setAccessible(true)) //設置可以訪問私有字段
            .forEach(field -> 
{
                //獲得註解
                BankAPIField bankAPIField = field.getAnnotation(BankAPIField.class);
                Object value = "";
                try {
                    //反射獲取字段值
                    value = field.get(api);
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                //根據字段類型以正確的填充方式格式化字符串
                switch (bankAPIField.type()) {
                    case "S": {
                        stringBuilder.append(String.format("%-" + bankAPIField.length() + "s", value.toString()).replace(' ''_'));
                        break;
                    }
                    case "N": {
                        stringBuilder.append(String.format("%" + bankAPIField.length() + "s", value.toString()).replace(' ''0'));
                        break;
                    }
                    case "M": {
                        if (!(value instanceof BigDecimal))
                            throw new RuntimeException(String.format("{} 的 {} 必須是BigDecimal", api, field));
                        stringBuilder.append(String.format("%0" + bankAPIField.length() + "d", ((BigDecimal) value).setScale(2, RoundingMode.DOWN).multiply(new BigDecimal("100")).longValue()));
                        break;
                    }
                    default:
                        break;
                }
            });
    //簽名邏輯
   stringBuilder.append(DigestUtils.md2Hex(stringBuilder.toString()));
    String param = stringBuilder.toString();
    long begin = System.currentTimeMillis();
    //發請求
    String result = Request.Post("http://localhost:45678/reflection" + bankAPI.url())
            .bodyString(param, ContentType.APPLICATION_JSON)
            .execute().returnContent().asString();
    log.info("調用銀行API {} url:{} 參數:{} 耗時:{}ms", bankAPI.desc(), bankAPI.url(), param, System.currentTimeMillis() - begin);
    return result;
}

通過反射來動態獲得class的信息,並在runtime的時候完成組裝過程。這樣做的好處是開發的時候會方便直觀很多,然後將邏輯與細節隱藏起來,並且集中放到了一個方法當中,減少了重複,以及維護當中bug的出現。

3.4 在代碼中的應用

@BankAPI(url = "/bank/createUser", desc = "創建用戶接口")
@Data
public class CreateUserAPI extends AbstractAPI {
    @BankAPIField(order = 1, type = "S", length = 10)
    private String name;
    @BankAPIField(order = 2, type = "S", length = 18)
    private String identity;
    @BankAPIField(order = 4, type = "S", length = 11//注意這裏的order需要按照API表格中的順序
    private String mobile;
    @BankAPIField(order = 3, type = "N", length = 5)
    private int age;
}



@BankAPI(url = "/bank/pay", desc = "支付接口")
@Data
public class PayAPI extends AbstractAPI {
    @BankAPIField(order = 1, type = "N", length = 20)
    private long userId;
    @BankAPIField(order = 2, type = "M", length = 10)
    private BigDecimal amount;
}

- END -

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