Groovy 动态添加方法和属性，看看 Spock 单测如何做
2024-02-19 15:31:17
在 Java 编程中，我们都知道类的结构在编译后就固定下来了。但是 Groovy 语言提供了一种机制，让我们能够在运行时修改类的结构和行为，这就是 MetaClass。今天我们就来深入探讨一下 Groovy 的 MetaClass 机制，以及如何在运行时动态地给类和对象添加属性和方法。
Groovy 的 MetaClass 机制有点像 Java 的反射机制，但它更加灵活和强大。每个 Groovy 类都有一个对应的 MetaClass 对象，这个对象存储了类的元数据信息，例如类的属性、方法等等。当我们访问一个对象的属性或者调用一个对象的方法时，Groovy 运行时会先去查找 MetaClass 中是否有对应的定义。如果没有找到，才会去查找类的父类，最终到 Object 类为止。
那么，我们如何利用 MetaClass 机制来动态地修改类的结构呢？
首先，我们来看如何动态地给一个类添加属性。假设我们有一个 Person 类，我们想在运行时给它添加一个名为 "age" 的属性。我们可以通过如下代码实现：
Person.metaClass.age = 20
这段代码非常简单，我们通过 Person.metaClass.age 访问了 Person 类的 MetaClass 对象，然后直接给它赋值为 20。这样，我们就给 Person 类动态地添加了一个名为 "age" 的属性，并且它的默认值为 20。
现在，我们可以创建 Person 类的实例，并访问 "age" 属性：
def person = new Person()
println person.age // 输出：20
可以看到，我们成功地访问了动态添加的 "age" 属性。
接下来，我们来看如何动态地给一个类添加方法。假设我们想给 Person 类添加一个名为 "greet" 的方法，该方法会打印一句问候语。我们可以通过如下代码实现：
Person.metaClass.greet = { -> println "Hello, my name is ${delegate.name}" }
这段代码稍微复杂一点，我们使用了闭包来定义 "greet" 方法的逻辑。闭包中的 delegate 指向当前对象，也就是调用 "greet" 方法的对象。
现在，我们可以调用 Person 实例的 "greet" 方法：
person.greet() // 输出：Hello, my name is John
可以看到，我们成功地调用了动态添加的 "greet" 方法。
除了添加属性和方法之外，我们还可以使用 MetaClass 机制来修改已有方法的行为。例如，我们可以拦截 Person 类的 "toString" 方法，并修改它的返回值：
Person.metaClass.toString = { -> "Person(name: ${delegate.name}, age: ${delegate.age})" }
现在，当我们打印 Person 实例时，会输出我们自定义的字符串：
println person // 输出：Person(name: John, age: 20)
MetaClass 机制在单元测试中也非常有用。我们可以使用它来模拟对象的行为，或者给对象添加额外的属性和方法，以便于测试。例如，我们可以模拟一个数据库连接对象，并让它返回预设的数据：
def connection = Mock()
connection.metaClass.executeQuery = { String sql ->
if (sql == "SELECT * FROM users") {
return [[id: 1, name: 'John'], [id: 2, name: 'Jane']]
}
}
这段代码模拟了一个数据库连接对象，当我们调用它的 executeQuery 方法，并传入 "SELECT * FROM users" SQL 语句时，它会返回一个预设的数据列表。
总而言之，Groovy 的 MetaClass 机制为我们提供了强大的灵活性，可以让我们在运行时修改类的结构和行为。这在很多场景下都非常有用，例如：模拟对象的行为、给对象添加额外的属性和方法、修改已有方法的行为等等。
常见问题解答
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MetaClass 机制会影响类的性能吗？
会有一定的性能影响，因为每次访问属性或调用方法时，Groovy 运行时都需要先查找 MetaClass。但是，这种影响通常很小，可以忽略不计。
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MetaClass 机制是线程安全的吗？
不是线程安全的。如果多个线程同时修改同一个类的 MetaClass，可能会导致数据不一致。
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MetaClass 机制可以用于生产环境吗？
可以，但是需要谨慎使用。在生产环境中，我们应该避免滥用 MetaClass 机制，因为它可能会导致代码难以理解和维护。
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MetaClass 机制和 Java 的反射机制有什么区别？
MetaClass 机制更加灵活和强大，它可以修改类的结构，而 Java 的反射机制只能访问类的结构。
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MetaClass 机制有哪些应用场景？
MetaClass 机制有很多应用场景，例如：模拟对象的行为、给对象添加额外的属性和方法、修改已有方法的行为、单元测试等等。
