前言
对于一个Java开发者来说，Lombok应该是使用最多的插件之一了，他提供了一系列注解来帮助我们减轻对重复代码的编写，例如实体类中大量的setter，getter方法，各种IO流等资源的关闭、try…catch…finally模版等，虽然可以通过IDE的快捷帮我们生成这些方法，但这些冗长的代码仍会影响代码的简洁性与可阅读性。
如今，随着使用者数量越来越多，Lombok甚至成为IDEA的内置插件了（2020.3 版本+），可见其影响力。
但不知道使用Lombok的你，是否思考过这种自动生成代码究竟是什么原理呢？这些代码又是怎么产生的呢？而这就是本文要展开介绍的内容了。
Lombok的安装与使用网络上相关的介绍已经很多了，这里就不多说了，自行查阅相关资料即可。
注解解析的两种方式
关于注解，我在之前的文章里有过详细的介绍，在解释Lombok的原理之前，推荐你先阅读《给编译器看的注释——「注解」》
这里主要回顾一下Lombok注解的解析方式。
运行时解析
这是最常见的注解解析的方式，运行时能够解析的注解，必须将@Retention设置为RUNTIME，这样就可以通过反射拿到该注解。
例如使用最多的@RequestMapping注解就是一个运行时注解。
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Mapping
public @interface RequestMapping {
String name() default "";
@AliasFor("path")
String[] value() default {};
@AliasFor("value")
String[] path() default {};
RequestMethod[] method() default {};
String[] params() default {};
String[] headers() default {};
String[] consumes() default {};
String[] produces() default {};
}运行时注解的解析原理也很简单，在java.lang,reflect反射包中提供了一个接口AnnotatedElement，该接口定义了获取注解信息的几个方法，Class、Constructor、Field、Method、Package等都实现了该接口，对反射熟悉的朋友应该都会很熟悉这种解析方式。相关的例子在之前的文章中有介绍过，这里不赘述了。
那Lombok的注解也是这种原理吗？
翻开源码，我们可以看到@Data这个接口RetentionPolicy是SOURCE级别的，也就是说，在代码编译的时候，相关的注解信息就已经丢掉了，并不会被加载进JVM里，那么为什么我们又会在Compile代码的时候看见那些get/set方法呢？这就不得不说另一种注解解析方式了——编译时解析
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Data {
String staticConstructor() default "";
}编译时解析
Javac 编译器的编译过程大致可分为 1个准备过程3个处理过程 ：
- 初始化插入式注解处理器
- 解析与填充符号表；
- 插入式注解处理器的注解处理；
- 分析与字节码生成。
这 3 个步骤之间的关系如下图所示：
而其中编译期的注解处理有两种机制，分别简单描述下：
Annotation Processing Tool（APT）
APT自JDK5产生，JDK7已标记为过期，不推荐使用，JDK8中已彻底删除，自JDK6开始，可以使用Pluggable Annotation Processing API来替换它，APT被替换主要有2点原因：
- 相关API都在com.sun.mirror非标准包下
- 没有集成到javac中，需要额外运行
Pluggable Annotation Processing API（插件式注解处理器）
Java6开始纳入了JSR-269规范：Pluggable Annotation Processing API（插件式注解处理器）。作为APT的替代方案，JSR-269提供一套标准API来处理Annotations，并解决了刚才提到的APT的两个问题。
在使用javac的过程中，它产生作用的具体流程如下所示
- javac对源代码进行分析，生成了一棵抽象语法树（AST）
- 运行过程中调用实现了「JSR 269 API」的Lombok程序
- 此时Lombok就对第一步骤得到的AST进行处理，找到@Data注解所在类对应的语法树（AST），然后修改该语法树（AST），增加getter和setter方法定义的相应树节点
- javac使用修改后的抽象语法树（AST）生成字节码文件，即给class增加新的节点（代码块）
AST是一种用来描述程序代码语法结构的树形表示方式，语法树的每一个节点都代表着程序代码中的一个语法结构（Construct），例如包、类型、修饰符、运算符、接口、返回值甚至代码注释等都可以是一个语法结构。
想要实现一个基于「JSR 269 API」的程序也很容易，具体来说，我们只需要继承AbstractProcessor类，重写process()方法实现自己的注解处理逻辑，并且在META-INF/services目录下创建javax.annotation.processing.Processor文件注册自己实现的Annotation Processor，在javac编译过程中编译器便会调用我们实现的Annotation Processor，从而使得我们有机会对java编译过程中生产的抽象语法树进行修改。
对于Java编译的一些补充
对于Java的编译期，其实是一个相对模糊的概念，需要针对具体的情况具体分析。
- 将
*.java文件转为*.class的过程称为编译器的前端（前端编译）。例如：JDK的javac编译器。 - 把字节码(
*.class文件) 转变为 本地机器码 的过程称为Java虚拟机的即时编译运行期（JIT编译器，Just In Time）。例如：HotSpot虚拟机的C1、C2编译器。 - 使用静态的提前编译器（AOT编译器，Ahead Of Time Compiler）直接把程序变异成与目标及其指令集相关的二进制代码的过程。例如：JDK的Jaotc。
他们之间的关系大约是
javac把 *.java文件编译成*.class文件，*.class文件进入JVM后，通过JIT编译器将*.class文件解释为对应的机器码。而AOT则是直接把*.class文件编译系统的库文件，不再依靠JIT去做这个事情。
Javac 这类编译器对代码的 运行效率几乎没有任何优化措施，但由于该阶段离程序员编码是最近的（相较于JIT而言），所以对于程序员编码来说，前端编译器在编译期的优化更加密切，许多新生的 Java 语法特性，都是靠编译器的 「语法糖」（自动装箱、拆箱与遍历循环）来实现的，这是因为 Javac 做了很多针对 Java 语言编码过程的优化措施来改善程序员的编码风格、提升编码效率，而不是依赖虚拟机的底层改进来支持。
