gkislin Dec 1 2023 at 13:08

Мигрируем Java Spring Boot приложение на Kotlin

Medium

6 min

6.3K

Tutorial

Практическое руководство для миграции своего Java приложения (в особенности Spring Boot) на Kotlin. Основные ссылки на документацию: Kotlin Docs (на русском ссылки можно заменять на "ru", у меня работает только чз VPN).

Инициализация Gradle‑Kotlin проекта

Создаем новый Gradle‑Kotlin проект: Create a Spring Boot project with Kotlin. Kts является расширением для Kotlin скриптов. Дополнительно: Understanding the Gradle Build.
Меняем версию Kotlin на последнюю и перегружаем/обновляем проект
Копируем без изменения ресурсы src/main/resources и src/test/resources

Миграция базовых классов/интерфейсов

Преобразовывать классы Java в Kotlin в IDEA можно через конвертацию (Ctrl+Alt+Shift+K) или просто копируя Java код в Kotlin класс. После этого обычно требуется ручные правки.

В Kotlin в одном файле можно создавать несколько публичных классов, поэтому, если классы небольшие, связанные между собой и их в проекте будет ограниченное количество, их помещяют в один общий с обопщающим названием
Наследовать можно только открытые и абстрактные классы, а по умолчанию Kotlin классы final. Все подклассы делаем open
В Kotlin приходится заранее думать про Nullable and non‑nullable types. Чтобы не пропустить ошибку, после конвертации можно сначала убрать все Nullable? типы и затем добавлять "?" только там, где он действительно требуется. Аннотация @NonNull и !! operator принудительного преобразования нулевого типа в ненулевой для non‑nullable типов не нужены.
Обычно, для улучшения читаемости и минимизации ошибок, если в конструкторае Kotlin несколько параметров, их принято распологать в отдельной строке: ставим курсор на любой из параметров и делаем Alt+Enter→Put parameters on separate lines.
Делаем везде, где возможно, реализацию методов в одну строку, тип возвращаемого значения, если он очевиден или неважен, опускаем и используем String templates — очень удобную фичу вставки значений прямо в строку (особенно часто используется в toString)
Интерфейсы Kotlin могут содержать свойства. Мой базовый интерфейс HasId , от которого наследую все сущности JPA и все объекты DTO, выглядит так:

interface HasId {
    @get:Schema(accessMode = Schema.AccessMode.READ_ONLY)
    var id: Int?

    @JsonIgnore
    fun isNew() = id == null

    // doesn't work for hibernate lazy proxy
    fun id(): Int {
        Assert.notNull(id, "Entity must has id")
        return id!!
    }
}

в @Schemaдля springdoc по умолчанию прячем id поля вводимых объектов в Swagger. IDEA требует к ней «get/set use‑site target».
В id() после проверки на null делается принудительное приведение к non‑nullable type.

DTO

Классы TO будем делать классами данных (по сути это так и есть, кроме того удобно сразу иметь сгенерированные equals()/hashCode()/copy()). Для этого нам нужно объявлять все поля в конструкторе (синтаксис похоже на Java records, только поля будут изменяемые var). При этом базовые классы и их поля придется открывать open, а в наследуемых классах поля перекрывать override. Также, для генерации конструктор без параметров, задаем всем полям в конструкторах значения по умолчанию. Lombok в Kotlin нет, копируем Java код без его аннотаций и по Alt+Enter добавляем import.
Строковые Non‑Null типы инициализируем =""
Чтобы не создавать лишних аннотации (только на поля, исключая геттеры и сеттеры) делаем к ним use‑site targets указатели field:.

Entities

Entities классы не принято делать классами данных смотри Note (напомню, что классы автоматически открываются у нас через plugin.jpa). Кроме того в них, для правильной работы Hibernate, нельзя переопределять equals()/hashcode(), как это делают классы данных. К полям модели нужен доступ извне, делаем их public по умолчанию (см.свойства).

Переносим все поля в конструктор, добавляем к аннотациям @field:, для конструктора без параметров делаем инициализацию по умолчанию, код методов причесываем в стиле Kotlin (put short branches on the same line as the condition, without braces)
Мой базовый интерфейс BaseEntity выглядит так:

@MappedSuperclass
@Access(AccessType.FIELD)
abstract class BaseEntity(
    @field:Id
    @field:GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    override var id: Int? = null

) : HasId {
    //    https://stackoverflow.com/questions/1638723
    override fun equals(other: Any?): Boolean {
        if (this === other) return true
        if (other == null || javaClass != ProxyUtils.getUserClass(other)) return false
        val that = other as BaseEntity
        return id != null && id == that.id
    }

    override fun hashCode() = id ?: 0
    override fun toString() = "${javaClass.simpleName}:$id"
}

Для BaseEntity.hashCode используем Elvis operator.

Repositories

Дефолтные методы в BaseRepository Kotlin не видит, нужно добавить их поддержку: опция -Xjvm-default=all и @JvmDefaultWithCompatibility

Мой базовый интерфейс, от которого наследуются все репозитории:

@NoRepositoryBean
@JvmDefaultWithCompatibility
interface BaseRepository<T> : JpaRepository<T, Int?> {
    //    https://docs.spring.io/spring-data/jpa/docs/current/reference/html/#jpa.query.spel-expressions
    @Transactional
    @Modifying
    @Query("DELETE FROM #{#entityName} e WHERE e.id=:id")
    fun delete(id: Int): Int

    //  https://stackoverflow.com/a/60695301/548473 (existed delete code 204, not existed: 404)
    fun deleteExisted(id: Int) {
        if (delete(id) == 0) throw NotFoundException("Entity with id=$id not found")
    }

    fun getExisted(id: Int): T = findById(id).orElseThrow { NotFoundException("Entity with id=$id not found") }
}

Если мы не привязаны к JpaRepository API , заменяем Java Optional на Kotlin nullable, переучиваемся работать с nullable еще раз :)

Залогиненный пользователь

Для получения авторизованного пользователя из любого места приложения вместо companion objects сделал top-level functions
Для проверки в authUser используем Preconditions
Коллизию имени с org.springframework.security.core.userdetails.User, разрешаем с помощью import as SecurityUser
AuthUser.user при обновлении пользователя переприсваивается, делаем его var

import org.springframework.security.core.userdetails.User as SecurityUser

fun safeAuthUser(): AuthUser? {
    val auth = SecurityContextHolder.getContext().authentication ?: return null
    val principal = auth.principal
    return if (principal is AuthUser) principal else null
}

fun authUser(): AuthUser = checkNotNull(safeAuthUser()) { "No authorized user found" }

class AuthUser(var user: User) : SecurityUser(user.email, user.password, user.roles) {
    fun id() = user.id()
    fun hasRole(role: Role) = user.hasRole(role)

    override fun toString() = "AuthUser:${user.id}[${user.email}]"
}

Логирование

Наиболее красиво работать с логами через kotlin‑logging: подключаем kotlin‑logging‑jvm

Бины Spring

Для @Autowired используем отложенную инициализацию (lateinit var )
Все методы, которые переопределяются и проксируется Spring должны быть open

Общие замечания

Используем, где возможно универсальное выражение when, замену Java Optional на Kotlin Nulls и константы времени компиляции
Используем Scope functions, выбор нужной можно первоначально делать по табличке Function selection
В Kotlin нет проверяемых исключений, @Throws требуется только для вызова методов из Java
Kotlin позволяет расширять класс путём добавления нового функционала, что позволяет делать код еще более объектно‑ориентированным (Extension Oriented Design). Старайтесь увидеть и применять этот дизайн везде, где к объекту добавляются новые свойства. Для всех расширений уровня проекта создал в корневом пакете Extensions.kt
Kotlin по умолчанию генерирует getter/setter для всех полей класса. В случае его переопределения будет конфликт, решается через запрет на автогенерацию через аннотацию @JvmField
Заменяем Java классы Class на Kotlin KClass и Java коллекции на их Kotlin аналоги
Если в функции несколько аргументов, заданных по умолчанию, можно менять только определенные, используя определенный именованный параметр

Напоследок еще раз — статья не предназначена для чтения. Это скорее набор практический правил из курса Spring Boot REST API приложение на Kotlin (в рамках наших курсов «Из Middle в Senior», см. предыдущий пост по курсу "Работа с документами в Java") для миграции своего Java приложения (в особенности Spring Boot), поэтому обращайтесь к ней, когда решитесь на миграцию.

И да пребудет с вами сила:)!

PS: буду признателен за любые дополнения, замечания и комментарии к миграции кода на Kotlin.

Tags:

Hubs: