代码手术刀-自定义你的代码重构工具
前言
笔者近日在做代码仓库的存量代码缩减工作，首先考虑的是基于静态扫描的缩减，尝试使用了很多工具来对代码进行优化，例如PMD、IDEA自带的inspect功能、findBugs等。但是无一例外，要么过于“保守”，只给出扫描结果，但是无法实现一键优化，要么直接就是有bug（这里特指IDEA2023.1.5专业版-inspect功能扫描problems清单里的unused declaration）。对于懒人而言，挨个手动点击几百次按钮和坐牢无异，遂自己写了一个工具对大部分已明确的优化点进行一键修改（具体是使用lombok的@Data注解替换显式的getter/setter以及toString方法）。
本文内容主要分为三个部分，第一部分详细讲述工具实现的思路，第二部分会对用到的开源工具javaParser进行简要的介绍，第三部分提供了工具细致的使用说明。
实现思路
在翻阅历史代码时，发现不少工程仓库里很多类依然是用的IDE生成的getter/setter，如果使用Lombok的@Data注解替换，可以带来几个优点。
回过头来看，如果我们要写一个工具，对整个代码工程所有类进行全量扫描，并且使用lombok来替换其中的“没有特殊逻辑”的getter和setter，需要哪些步骤。
下面对每个步骤的实现进行说明。
工程扫描
工程扫描比较简单，给一个工程路径，然后递归调用，过滤出所有的.java文件即可。
private static List<File> scanJavaFiles(File file) {
List<File> result = Lists.newArrayList();
if (file.isDirectory()) {
File[] files = file.listFiles();
if (files == null) {
return result;
}
for (File f : files) {
result.addAll(scanJavaFiles(f));
}
}
if (file.getName().endsWith(".java")) {
result.add(file);
}
return result;
}
使用注解替换getter/setter
在拿到所有文件的列表之后，需要对其进行处理。
这里使用github上开源的工具javaParser来对类进行解析、代码提取、删除以及内容新增，javaParser会在下一章节进行介绍。
这里简单粗暴了一些，直接使用equals判断方法体，其实javaParser提供了更完善的api来分析语义。
更新java文件
在完成对代码的清理之后，需要将内容更新到java文件，CompilationUnit重写了toString方法，可以支持直接将代码转换成字符串的形式。
JavaParser介绍
JavaParser是什么？
JavaParser 是一个开源的 Java 源代码分析工具，它提供了一系列简单的API来解析、修改和生成 Java 代码。
举个例子，我们可以使用javaparser轻松的实现下面几个操作：
在上一章节里就用到了数据提取，源码替换功能。这里附上JavaParser的相关链接：
官网:https://javaparser.org/ github:https://github.com/javaparser/javaparser wiki:https://github.com/javaparser/javaparser.wiki.git javadoc:https://www.javadoc.io/doc/com.github.javaparser/javaparser-core/latest/index.html
核心组件
JavaParser 的主要构成由以下几个组件组成：
通常不需要咱们显式调用，JavaParser将具体的细节实现隐藏在内部，调用方只需要使用开放api即可完成源码到AST的转换。具体可以翻阅com.github.javaparser.GeneratedJavaParser
2. Parser（语法解析器）：语法分析器接收词法分析器生成的tokens，并根据Java语言的语法规则将它们组合成各种语法结构，如表达式、语句、类定义等。这个过程构建出一个抽象语法树（AST）。
com.github.javaparser.JavaParser 这是最常用的类，用于触发解析过程并生成AST，在上一章节中，使用StaticJavaParser将源文件解析成CompilationUnit，在parse方法的内部使用了JavaParser完成这一解析过程。
3. AST（抽象语法树）：AST 是 JavaParser 的核心数据结构，它以层次化的方式表示了源代码的结构。AST 由一系列的节点组成，每个节点表示源代码中的一个元素，如类、方法、字段、表达式等。每个节点都包含有关该元素的信息，例如名称、类型、修饰符等。
AST是后续操作（如遍历、分析、修改）的基础，也是使用方操作最频繁的类。上一章节使用的com.github.javaparser.ast.CompilationUnit是一个非常重要的类，它代表了Java源代码文件的根节点，是这个结构的抽象表示，包含整个文件的结构，例如：
通过操作CompilationUnit提供的公有方法，可以访问和修改文件中的元素。包括：
4. Visitors（访问器）：顾名思义，这是一个采用访问者模式设计的组件，可以用于遍历和操作 AST 。开发者可以编写自定义的 Visitors，通过遍历 AST 来访问特定类型的节点，执行代码分析、重构、生成等任务。
com.github.javaparser.ast.visitor.GenericVisitor和com.github.javaparser.ast.visitor.VoidVisitor这两个访问器提供了默认实现，如果需要自定义访问器，可以继承它们来实现自己的业务逻辑。
5. Printer（打印器）：这个也很好理解，Printer 用于将 AST 转换回 Java 源代码的字符串表示形式。它可以将修改后的 AST 打印回原始源代码文件，或将 AST 打印为格式化的代码字符串。在上一章节的最后提到的CompilationUnit重写的toString方法，实际上就是使用了Printer来完成AST到源码字符串的转换。
上面的一些组件是javaParser中比较核心且常用的部分，当然javaParser还提供了一些便捷的工具类以及用法，这些内容笔者也没有接触过，有需要的读者可以自行翻阅文档。
工具使用方式
第一章提到的jar包和源码均已上传私服，可以直接通过maven插件的方式运行。
添加依赖
<dependency>
<groupId>com.jd.omni.opdd/groupId>
<artifactId>lombok/artifactId>
<version>0.0.1/version>
/dependency>
添加maven插件
<plugin>
<groupId>org.codehaus.mojo/groupId>
<artifactId>exec/artifactId>
<version>3.0.0/version>
<executions>
<execution>
<goals>
<goal>java/goal>
/goals>
/execution>
/executions>
<configuration>
<mainClass>com.jd.omni.opdd.tools.lombok.LombokConverter/mainClass>
<arguments>
<argument>../../pop/argument>
/arguments>
/configuration>
/plugin>
插件中的argument节点需要替换成工程的路径，可以是绝对路径也可以是相对路径
运行插件
执行 mvn exec:java
可以在控制台看到：
注意事项
使用工具处理完成后，一定要build的一下检查是否有编译错误，虽然在删除操作时做了较为严苛的校验，但是有些特殊的变量名可能没有考虑到，这部分问题是可以通过编译检查出来的。
另外，对于没有引用lombok的模块，需要手动添加依赖。
写在最后
代码重构应该像手术刀一样，快、准、狠，正所谓君子生非异也，善假于物也。本文主要起一个抛砖引玉的作用，重点在于JavaParser的介绍，笔者写的这个小工具非常简单，之前也写过B-PaaS一键生成matrix.json，一键根据错误码定义生成i18n文件，大都不难。
如果发散性思考一下，可以通过JavaPaser结合其他平台提供的open api做一些有趣的事情，例如结合JSF、UMP、pfinder的API，实现对无调用方的方法清理。
除了代码重构，拿到了语法树后也可以做一些代码可视化的工具，参考之前发布的谢骁同学写的《浅谈代码可视化》。
作者：京东零售 谭磊
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