java基础复习-自定义注解4（结合JDBC技术，打造类表映射微框架）

写在前面：

1、该框架为自己所写的第一个框架类产品，可能有着许多不足的地方，读者可以到评论区指出。同时，该微框架的源码也会开源至博客中，够后来的学习者借鉴。由于该框架逻辑结构稍些复杂，不可能花大量篇幅去逐一行代码的讲解，本文后半部分会贴出框架源代码，源代码中有着大量的注释，学习者若有看不懂的地方可以在博客后面留言。

2、该框架称之为微框架，在于其实现的功能简单，帮助开发者自动的建库建表，拜托对数据库操作的烦恼。众所周知，在javaee流行框架中mybatis的逆向工程生成的通用Mapper可以让开发者拜托对数据库增删改查语句的编写，but,开发者还需要自己对数据库进行建库建表，因此，也要求开发者掌握相应的数据库知识。使用本框架，框架将自动的为开发者建库建表，配合mybatis框架的通用mapper将实现开发者全程无需自己对数据库直接操作的开发体验。

3、开源地址 https://gitee.com/xue-guo-peng/MyOrm

1、框架的使用

1.1、导入框架jar包，并导入jdbc驱动，添加为项目库。

框架jar包下载地址：https://gitee.com/xue-guo-peng/MyOrm/releases

1.2、导入后的框架目录结构为：

1.3、将数据源的连接信息放到写到一个database.properties文件中，并放在src目录下：

其中的数据库的名字（如图上的aaa）可以填以存在的数据库，也可以填不存在的数据库，如果所填的数据库不存在，将会自动创建。

1.4、编写实体类，并在你需要生成表的实体类上标注注解

在Student类上，我们不标注注解，到时候框架扫描器就会排除该实体类。

在User类上，我们给表和字段标注注解，该实体类用于对数据表的生成：

package com.xgp.company.model;

import com.xgp.company.annotaion.MyField;
import com.xgp.company.annotaion.MyTable;
import com.xgp.company.annotaion.Plan;

/**
 * 用户表
 */
@MyTable
public class User {

    //用户ID
    @MyField(plan = Plan.PK_AUTO,Comment = "这是用户id")
    private int id;

    //用户名
    @MyField(plan = Plan.NOT_NULL,len = 16,Comment = "这是用户名")
    private String username;

    //用户密码
    @MyField(plan = Plan.NOT_NULL,len = 32,Comment = "这是用户密码")
    private String password;

    //用户性别 1男 0女
    @MyField(Comment = "用户性别")
    private int sex = 1;    //性别默认为1

    //用户年龄
    @MyField(Comment = "用户年龄")
    private int age = 20;   //年龄默认为20

    //用户是否被删除
    @MyField(Comment = "用户的置废标识")
    private int is_del;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public int getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(int sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getIs_del() {
        return is_del;
    }

    public void setIs_del(int is_del) {
        this.is_del = is_del;
    }
}

说明：set方法不是不需的，get方法是必须的，因为在获取字段的默认值时是通过get方法反射获取的。一个实体类被框架的注解标示，框架会自动的获取类名、属性名、属性类型、以及=后面的放回值，结合注解上的信息，进行表的生成。

1.5、@MyTable注解的说明：

该注解作用于类上，只有一个value属性，可填可不填。填了就是生成数据表的表名，不填则会获取被标注的实体类类名作为表名。

1.6、@MyField注解的说明：

该注解作用于实体类的字段上

name属性为数据表的字段名字，可填可不填，不填则获取实体类的属性名字作为字段名。

len属性为字段的长度，默认为3

plan为字段的相关信息，默认能为NULL

commen为对字段的解释说明

1.6、Plan枚举类的说明：

说明见注释，已经很详细了。

1.7、创建main方法，调用框架

其中需要传递的参数为实体类所在的包名，根据所传的参数包名，框架的注解扫描器将会自动的扫描该包下被标注了@MyTable注解的所有实体类，并根据相应的信息，在数据库中建库建表。

1.8、点击运行，建库建表

如图，则库表创建成功，下面就对解析注解的三个工具类进行简要说明：

2、CreateTable类的说明

该类为反射获取类和注解上的信息工具类，拼接建表的sql语句。

create()函数用于创建表

flag()函数用于判断该实体类是否需要映射到数据库中

init()函数用于拼接建表的sql语句

getFilelds()函数用于反射获取实体类的注解信息和字段信息

getTableName()函数用于获取表的名字

该类代码如下：

package com.xgp.company.tool;

import com.xgp.company.annotaion.MyField;
import com.xgp.company.annotaion.MyTable;
import com.xgp.company.annotaion.Plan;
import com.xgp.company.model.User;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

@SuppressWarnings("all")
public class CreateTable {
    //获取数据库连接对象
    private static Connection con = JDBCUtilsConfig.getConnection();

    public static void create(String pack)  {
        List<String> lists = ClazzUtils.getClazzName("com.xgp.company.model", true);

        for (String list : lists) {
            String newpack = pack + list.substring(list.lastIndexOf('.'));
//            System.out.println(newpack);
            Class<?> clazz = null;
            try {
                clazz = Class.forName(newpack);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(flag(clazz))
                init(clazz);
        }
    }

    private static boolean flag(Class clazz) {
        //通过反射获取MyTable注解
        //获得注解的value的值
        MyTable table = (MyTable) clazz.getAnnotation(MyTable.class);
        if(table == null) return false;
        return true;
    }

    private static void  init(Class clazz) {

//        Class<User> clazz = User.class;

        String tableName = getTableName(clazz);
        List<Map<String, String>> filelds = null;
        filelds = getFilelds(clazz);

/*        for (Map<String, String> fileld : filelds) {
            for (String s : fileld.keySet()) {
                System.out.println(s + " === " + fileld.get(s));
            }
        }*/

        // 拼接sql语句
        String sqlTitle = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS " + tableName + "(";

        String sql = sqlTitle;
        for (Map<String, String> fileld : filelds) {
            String def = fileld.get("def");
            if("VARCHAR".equals(fileld.get("type"))) {
                def = "DEFAULT" + " " +"'" + def + "'";
            }else if("PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT".equals(fileld.get("plan")) || "PRIMARY KEY".equals(fileld.get("plan"))) {
                def = "";
            }else {
                def = "DEFAULT" + " " + def;
            }
            String sqlBody = fileld.get("name") + " " + fileld.get("type") + "(" + fileld.get("len") + ")" + " " + fileld.get("plan") + " " + def + " " + "COMMENT" + " '" + fileld.get("comment") + "',";

            sql = sql + sqlBody;
        }
        sql = sql.substring(0,sql.length() - 1) + ")ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET = 'utf8'";
//        System.out.println(sql);

        //执行sql语句
        Statement stmt = null;
        try {
            stmt = con.createStatement();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            stmt.executeUpdate(sql);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            stmt.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(tableName + "数据表创建成功");
    }


    private static List<Map<String,String>> getFilelds(Class clazz){
        //获取类上的字段
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        List<Map<String,String>> list = new ArrayList();
        for (Field field : fields) {
            MyField ano = field.getAnnotation(MyField.class);

            Map<String,String> map = new HashMap<>();

            String name = ano.name();   // 字段名称
            if(name.isEmpty()) name = field.getName();
            map.put("name",name); // 存字段名称
            int len = ano.len(); // 长度
            map.put("len",len + "");//存字段长度
            Plan plan = ano.plan(); //计划方案

            //分析计划
            switch (plan) {
                case PK: map.put("plan","PRIMARY KEY");break;
                case PK_AUTO:map.put("plan","PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT");break;
                case NOT_NULL:map.put("plan","NOT NULL");break;
                case NULL:map.put("plan","NULL");break;
            }

            String comment = ano.Comment();//字段备注
            map.put("comment",comment);     //存备注

            //获取字段类型
            String type = field.getGenericType().getTypeName();
            if ("int".equals(type)) {
                map.put("type","INT");
            }else if("java.lang.String".equals(type)) {
                map.put("type","VARCHAR");
            }
            //获取默认值
            Object user = null;
            try {
                user = clazz.newInstance();
            } catch (InstantiationException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            Method getxxx = null;
            try {
                getxxx = clazz.getMethod("get" + name.substring(0, 1).toUpperCase() + name.substring(1));
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            Object res = null;
            try {
                res = getxxx.invoke(user);
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InvocationTargetException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            String def = "";
            if(res != null) def = res + "";
//            System.out.println(res);
            map.put("def",def);
            //存入外部集合
            list.add(map);
        }

        return list;
    }

    private static String getTableName(Class clazz) {
        //通过反射获取MyTable注解
        //获得注解的value的值
        MyTable table = (MyTable) clazz.getAnnotation(MyTable.class);
        String tableName  = table.value();

        //创建表
        if(tableName .isEmpty())
            //获取类类名,用户没有自己定义就默认为表名
            tableName = clazz.getSimpleName();

        return tableName;
    }
}

3、ClazzUtils该类用于拼接实体类所在包的.class文件的绝对物理路径，方便于框架的注解扫描器进行扫描

package com.xgp.company.tool;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.JarURLConnection;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.List;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarFile;

public class ClazzUtils {
    private static final String CLASS_SUFFIX = ".class";
    private static final String CLASS_FILE_PREFIX = File.separator + "classes"  + File.separator;
    private static final String PACKAGE_SEPARATOR = ".";

    /**
     26
     * 查找包下的所有类的名字
     27
     * @param packageName
    28
     * @param showChildPackageFlag 是否需要显示子包内容
    29
     * @return List集合，内容为类的全名
    30
     */
    public static List<String> getClazzName(String packageName, boolean showChildPackageFlag ) {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        String suffixPath = packageName.replaceAll("\.", "/");
        ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        try {
            Enumeration<URL> urls = loader.getResources(suffixPath);
            while(urls.hasMoreElements()) {
                URL url = urls.nextElement();
                if(url != null) {
                    String protocol = url.getProtocol();
                    if("file".equals(protocol)) {
                        String path = url.getPath();
                        System.out.println(path);
                        result.addAll(getAllClassNameByFile(new File(path), showChildPackageFlag));
                    } else if("jar".equals(protocol)) {
                        JarFile jarFile = null;
                        try{
                            jarFile = ((JarURLConnection) url.openConnection()).getJarFile();
                        } catch(Exception e){
                            e.printStackTrace();
                        }
                        if(jarFile != null) {
                            result.addAll(getAllClassNameByJar(jarFile, packageName, showChildPackageFlag));
                        }
                    }
                }
            }
        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();
        }
        return result;

    }

    private static List<String> getAllClassNameByFile(File file, boolean flag) {
        List<String> result =  new ArrayList<>();
        if(!file.exists()) {
            return result;
        }
        if(file.isFile()) {
            String path = file.getPath();
            // 注意：这里替换文件分割符要用replace。因为replaceAll里面的参数是正则表达式,而windows环境中File.separator="\"的,因此会有问题
            if(path.endsWith(CLASS_SUFFIX)) {
                path = path.replace(CLASS_SUFFIX, "");
                // 从"/classes/"后面开始截取
                String clazzName = path.substring(path.indexOf(CLASS_FILE_PREFIX) + CLASS_FILE_PREFIX.length())
                        .replace(File.separator, PACKAGE_SEPARATOR);
                if(-1 == clazzName.indexOf("$")) {
                    result.add(clazzName);
                }
            }
            return result;

        } else {
            File[] listFiles = file.listFiles();
            if(listFiles != null && listFiles.length > 0) {
                for (File f : listFiles) {
                    if(flag) {
                        result.addAll(getAllClassNameByFile(f, flag));
                    } else {
                        if(f.isFile()){
                            String path = f.getPath();
                            if(path.endsWith(CLASS_SUFFIX)) {
                                path = path.replace(CLASS_SUFFIX, "");
                                // 从"/classes/"后面开始截取
                                String clazzName = path.substring(path.indexOf(CLASS_FILE_PREFIX) + CLASS_FILE_PREFIX.length())
                                        .replace(File.separator, PACKAGE_SEPARATOR);
                                if(-1 == clazzName.indexOf("$")) {
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            return result;
        }
    }

    private static List<String> getAllClassNameByJar(JarFile jarFile, String packageName, boolean flag) {

        List<String> result =  new ArrayList<>();
        Enumeration<JarEntry> entries = jarFile.entries();
        while(entries.hasMoreElements()) {
            JarEntry jarEntry = entries.nextElement();
            String name = jarEntry.getName();
            // 判断是不是class文件
            if(name.endsWith(CLASS_SUFFIX)) {
                name = name.replace(CLASS_SUFFIX, "").replace("/", ".");
                if(flag) {
                    // 如果要子包的文件,那么就只要开头相同且不是内部类就ok
                    if(name.startsWith(packageName) && -1 == name.indexOf("$")) {
                        result.add(name);
                    }
                } else {
                    // 如果不要子包的文件,那么就必须保证最后一个"."之前的字符串和包名一样且不是内部类
                    if(packageName.equals(name.substring(0, name.lastIndexOf("."))) && -1 == name.indexOf("$")) {
                        result.add(name);
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = ClazzUtils.getClazzName("com.xgp.company.model", true);
        for (String string : list) {
            System.out.println(string);
        }
    }
}

4、JDBCUtilsConfig该类用于读取配置文件，获得与数据库的连接，并完成建库操作

package com.xgp.company.tool;
/**
 * JDBC工具类，读取配置文件
 */

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.*;
import java.util.Properties;


public class JDBCUtilsConfig {

	//定义的连接对象
	private static Connection con;
	//驱动
	private static final String dirverClass = "com.mysql.jdbc.Driver";
	//数据库的地址
	private static String url;
	//数据库的用户名
	private static String username;
	//数据库的密码
	private static String password;

	//静态代码块读取配置文件
	static {
		//读取配置文件
		readConfig();
		try {
			Class.forName(dirverClass);
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		try {
			String newUrl = url.substring(0,url.lastIndexOf('/')) + "/";
//			System.out.println(newUrl);
			con = DriverManager.getConnection(newUrl,username,password);

			//创建数据库
			Statement stmt = con.createStatement();

			int end = url.indexOf('&');
			String data = null;
			if(end == -1) {
				data = url.substring(url.lastIndexOf('/') + 1);
			}else {
				data = url.substring(url.lastIndexOf('/') + 1,end);
			}

			String sql = "CREATE DATABASE IF NOT EXISTS " + data +" DEFAULT CHARACTER SET = 'utf8' ";

			stmt.executeUpdate(sql);

			stmt.close();
			System.out.println(data + "数据库创建成功");
			//重新获取连接
			con = DriverManager.getConnection(url,username,password);
		} catch (SQLException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	private static void readConfig() {
		//使用反射技术获取文件的输入流
		InputStream in = JDBCUtilsConfig.class.getClassLoader().getResourceAsStream("database.properties");
		//解析properties的类
		Properties pro = new Properties();
		try {
			//读流
			pro.load(in);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		//获取值
		username = pro.getProperty("username");
		url = pro.getProperty("url");
		password = pro.getProperty("password");
	}

	//返回连接对象
	public static Connection getConnection() {
		return con;	
	}

	//测试是否连接数据库成功
	public static void main(String[] args) {
		Connection con = JDBCUtilsConfig.getConnection();
		System.out.println(con);
	}
}

5、思考

通过本次对类表映射微框架的编写，体会到反射技术的重要性。本框架中，采用了大量的反射技术，然后反射技术是会严重影响性能的。因此，在后期web开发中的Spring、mybatis、SpringMvc等框架中，是否会着更多的反射技术的使用？而这些框架给我们带来快捷开发的同时，是否也在一定程度上影响了系统的性能呢？