面试题：Kotlin代码生成的实际应用

Question

假设你要通过Kotlin注解处理实现自动生成数据访问层（DAO）的代码，简述整体的设计思路以及关键实现步骤，包括如何处理不同数据库类型（如SQLite、MySQL）的差异。

Answer 1

整体设计思路

1. 定义注解：创建特定的注解，用于标记需要生成DAO代码的实体类或数据访问接口。这些注解可以携带与数据库操作相关的元数据，如表名、列名等。
2. 注解处理器：编写一个Kotlin注解处理器，在编译期扫描被注解的元素，根据注解中的元数据生成对应的DAO代码。
3. 代码模板：针对不同的数据库类型（SQLite、MySQL等），设计相应的代码模板，这些模板包含特定数据库的SQL语句结构和语法。
4. 配置管理：通过配置文件或注解属性，指定目标数据库类型，以便注解处理器选择合适的代码模板生成DAO代码。

关键实现步骤

1. 定义注解

   @Retention(AnnotationRetention.SOURCE)
   @Target(AnnotationTarget.CLASS)
   annotation class DaoEntity(val tableName: String)
   
   @Retention(AnnotationRetention.SOURCE)
   @Target(AnnotationTarget.FUNCTION)
   annotation class DaoMethod(val sql: String)
   

2. 编写注解处理器
   • 继承AbstractProcessor类，并重写process方法。
   • 在process方法中，使用RoundEnvironment获取被注解的元素。
   • 遍历被注解的元素，提取注解中的元数据，如tableName和sql。
   • 根据元数据生成对应的DAO代码。
3. 生成DAO代码
   • 根据不同的数据库类型，使用相应的代码模板。例如，对于SQLite：

     class SQLiteDao {
         private val database: SQLiteDatabase
         constructor(context: Context) {
             val helper = SQLiteOpenHelper(context, "database_name", null, 1)
             database = helper.writableDatabase
         }
     
         @DaoMethod(sql = "SELECT * FROM {table_name}")
         fun getAll(): List<Entity> {
             val cursor = database.rawQuery("{sql}", null)
             val list = mutableListOf<Entity>()
             while (cursor.moveToNext()) {
                 // 从cursor中读取数据并创建Entity对象
                 val entity = Entity(
                     cursor.getString(cursor.getColumnIndex("column1")),
                     cursor.getInt(cursor.getColumnIndex("column2"))
                 )
                 list.add(entity)
             }
             cursor.close()
             return list
         }
     }
     

   • 对于MySQL：

     class MySQLDao {
         private val connection: Connection
         constructor() {
             val url = "jdbc:mysql://localhost:3306/database_name"
             val username = "root"
             val password = "password"
             connection = DriverManager.getConnection(url, username, password)
         }
     
         @DaoMethod(sql = "SELECT * FROM {table_name}")
         fun getAll(): List<Entity> {
             val statement = connection.prepareStatement("{sql}")
             val resultSet = statement.executeQuery()
             val list = mutableListOf<Entity>()
             while (resultSet.next()) {
                 // 从resultSet中读取数据并创建Entity对象
                 val entity = Entity(
                     resultSet.getString("column1"),
                     resultSet.getInt("column2")
                 )
                 list.add(entity)
             }
             resultSet.close()
             statement.close()
             return list
         }
     }
     

4. 处理数据库类型差异
   • 通过配置文件或注解属性指定数据库类型。
   • 在注解处理器中，根据指定的数据库类型选择相应的代码模板进行DAO代码生成。例如：

     val databaseType = processingEnv.options["databaseType"]
     when (databaseType) {
         "sqlite" -> generateSQLiteDaoCode(metadata)
         "mysql" -> generateMySQLDaoCode(metadata)
         else -> throw IllegalArgumentException("Unsupported database type: $databaseType")
     }