使用 JCommander 解析命令行参数

前言

如果你想构建一个支持命令行参数的程序，那么 jcommander 非常适合你，jcommander 是一个只有几十 kb 的 Java 命令行参数解析工具，可以通过注解的方式快速实现命令行参数解析。

这篇教程会通过介绍 jcommadner ，快速的创建一个命令行程序，最后支持的命令参数功能如下图。

这个命令行工具仿照 git 操作命令，主要提供了如下功能命令：

1. 1. git-app.jar -help 查看命令帮助信息。

2. 2. git-app.jar -version 查看当前版本号。

3. 3. git-app.jar clone http://xxxx 通过 URL 克隆一个仓库。

4. 4. git-app.jar add file1 file2 暂存 file1 文件 file2 文件。

5. 5. git-app.jar commit -m "注释" 提交并添加注释。

jcommander 引入

截止文章编写时间，最新版本如下：

<dependency>
    <groupId>com.beustgroupId>
    <artifactId>jcommanderartifactId>
    <version>1.82version>
dependency>

jcommander 参数绑定

命令行解析中，参数解析与绑定是最实用的一个场景，jcommander 使用 Parameter 注解进行参数绑定。我们定义一个 GitCommandOptions.java 类来测试参数绑定。

package com.wdbyte.jcommander.v1;

import com.beust.jcommander.Parameter;

/**
 * @author https://www.wdbyte.com
 */
public class GitCommandOptions {
    @Parameter(names = {"clone"},
        description = "克隆远程仓库数据")
    private String cloneUrl;

    public String getCloneUrl() {
        return cloneUrl;
    }
}

使用 jcommander 结合 GitCommandOptions 来解析参数。

package com.wdbyte.jcommander.v1;

import com.beust.jcommander.JCommander;

/**
 * @author https://www.wdbyte.com
 */
public class GitApp {

    public static void main(String[] args) {
            // args = new String[]{"clone","http://www.wdbyte.com/test.git"};
        GitCommandOptions gitCommandOptions = new GitCommandOptions();
        JCommander commander = JCommander.newBuilder()
            .addObject(gitCommandOptions)
            .build();
        commander.parse(args);
        System.out.println("clone " + gitCommandOptions.getCloneUrl());
    }
}

打包后可以执行命令参数：

$ java -jar git-app.jar clone http://www.wdbyte.com/test.git
clone http://www.wdbyte.com/test.git

这里是一个字符串参数，需要在命令中输出参数值，对于 boolean 类型的参数，不需要传值，有命令即为 true 值。

参数名称

@Parameter 注解中的 names 属性可以定义参数的名称。且可以指定多个参数名称，让我再添加 version 参数和 help 参数，同时设置参数别名。这两个参数是 boolean 类型。

@Parameter(names = {"help", "-help", "-h"},
    description = "查看帮助信息",
    help = true)
private boolean help;

@Parameter(names = {"version", "-version", "-v"},
    description = "显示当前版本号")
private boolean version = false;

参数限制

clone 参数可以接受一个要克隆的 URL 链接，但是正常情况下只需要一个 URL 链接。可以通过 arity = 1 进行限制。

@Parameter(names = {"clone"},
    description = "克隆远程仓库数据",
    arity = 1)
private String cloneUrl;

帮助信息

使用 usage() 参数可以打印命令帮助信息。

GitCommandOptions gitCommandOptions = new GitCommandOptions();
JCommander commander = JCommander.newBuilder()
    .addObject(gitCommandOptions)
    .build();
commander.parse(args);
// 打印帮助信息
commander.usage();

运行输出帮助信息：

$ java -jar git-app.jar
Usage:  [options]
  Options:
    clone
      克隆远程仓库数据
    help, -help, -h
      查看帮助信息
    version, -version, -v
      显示当前版本号
      Default: false

虽然正确的输出了帮助信息，但是其中有 main class 这段，是因为我们没有指定项目名称，我们指定项目名称为 git-app。

JCommander commander = JCommander.newBuilder()
            .programName("git-app")
            .addObject(gitCommandOptions)
            .build();

参数排序

在帮助信息中，如果想要自定义参数顺序，可以通过 order = 来排序，数字越小越靠前。

@Parameter(names = {"version", "-version", "-v"},
    description = "显示当前版本号",
    order = 2)
private boolean version = false;

参数绑定完整测试

package com.wdbyte.jcommander.v2;
import com.beust.jcommander.Parameter;
/**
 * @author https://www.wdbyte.com
 */
public class GitCommandOptions {

    @Parameter(names = {"help", "-help", "-h"},
        description = "查看帮助信息",
        order = 1,
        help = true)
    private boolean help;

    @Parameter(names = {"clone"},
        description = "克隆远程仓库数据",
        order = 3,
        arity = 1)
    private String cloneUrl;

    @Parameter(names = {"version", "-version", "-v"},
        description = "显示当前版本号",
        order = 2)
    private boolean version = false;
    //...get method
}

GitApp.java

package com.wdbyte.jcommander.v2;

import com.beust.jcommander.JCommander;

public class GitApp {

    public static void main(String[] args) {
        GitCommandOptions gitCommandOptions = new GitCommandOptions();
        JCommander commander = JCommander.newBuilder()
            .programName("git-app")
            .addObject(gitCommandOptions)
            .build();
        commander.parse(args);
        // 打印帮助信息
        if (gitCommandOptions.isHelp()) {
            commander.usage();
            return;
        }
        if (gitCommandOptions.isVersion()) {
            System.out.println("git version 2.24.3 (Apple Git-128)");
            return;
        }
        if (gitCommandOptions.getCloneUrl() != null) {
            System.out.println("clone " + gitCommandOptions.getCloneUrl());
        }
    }
}

运行测试：

jcommander 参数验证

在上面的例子中， 假设 clone 命令传入的参数必须是一个 URL，那么我们就要进行参数验证，jcommander 也提供了特有的参数验证方式。

1. 1. 编写参数验证类，需要实现 IParameterValidator 接口。

   package com.wdbyte.jcommander.v3;
   
   import java.net.MalformedURLException;
   import java.net.URL;
   
   import com.beust.jcommander.IParameterValidator;
   import com.beust.jcommander.ParameterException;
   
   /**
    * @author https://www.wdbyte.com
    */
   public class UrlParameterValidator implements IParameterValidator {
       @Override
       public void validate(String key, String value) throws ParameterException {
           try {
               new URL(value);
           } catch (MalformedURLException e) {
               throw new ParameterException("参数 " + key + " 的值必须是 URL 格式");
           }
       }
   }

2. 2. clone 参数指定验证类。

   @Parameter(names = {"clone"},
       description = "克隆远程仓库数据",
       validateWith = UrlParameterValidator.class,
       order = 3,
       arity = 1)
   private String cloneUrl;

运行测试：

$ java -jar git-app.jar clone https://www.wdbyte.com/test.git
clone https://www.wdbyte.com/test.git

$ java -jar git-app.jar clone test.git
Exception in thread "main" com.beust.jcommander.ParameterException: 参数 clone 的值必须是 URL 格式
    at com.wdbyte.jcommander.v3.UrlParameterValidator.validate(UrlParameterValidator.java:19)
    at com.beust.jcommander.ParameterDescription.validateParameter(ParameterDescription.java:377)
    at com.beust.jcommander.ParameterDescription.validateParameter(ParameterDescription.java:344)

jcommander 子命令

在使用 git 时，我们经常会使用下面两个命令。

1. 1. git add file1 file2 暂存 file1 文件 file2 文件。

2. 2. git commit -m "注释" 提交并添加注释。

什么是子命令

这是一种很常见的操作，git commit 除了可以跟 -m 子参数外，还可以跟各种参数，通过 git 帮助文档可以看到。

git commit [-a | --interactive | --patch] [-s] [-v] [-u] [--amend]
           [--dry-run] [(-c | -C | --fixup | --squash) ]
           [-F  | -m ] [--reset-author] [--allow-empty]
           [--allow-empty-message] [--no-verify] [-e] [--author=]
           [--date=] [--cleanup=] [--[no-]status]
           [-i | -o] [-S[]] [--] [...]

这种有子参数的情况，我们可以称 commit 为 git 的一个子命令，使用 jcommander 如何配置子命令呢？

jcommander 子命令实现

我们新增子命令对应的参数类 GitCommandCommit.java.

package com.wdbyte.jcommander;

import com.beust.jcommander.Parameter;
import com.beust.jcommander.Parameters;

/**
 * git commit -m "desc"
 * @author https://www.wdbyte.com
 */
@Parameters(commandDescription = "提交文件", commandNames = "commit")
public class GitCommandCommit {
  
    public static final String COMMAND = "commit";
  
    @Parameter(names = {"-comment", "-m"},
        description = "请输入注释",
        arity = 1,
        required = true)
    private String comment;

    public String getComment() {
        return comment;
    }
}

代码中使用 @Parameters 注解指定了子命令为 commit，同时使用 @Paramete 注解指定子参数 -m，同时 -m 参数是必须的，使用属性 required = true 来指定。

使用 GitCommandCommit：

使用 addCommand 添加 Commit 命令参数类。

GitCommandOptions gitCommandOptions = new GitCommandOptions();
GitCommandCommit commandCommit = new GitCommandCommit();
JCommander commander = JCommander.newBuilder()
    .programName("git-app")
    .addObject(gitCommandOptions)
    .addCommand(commandCommit)
    .build();
commander.parse(args);

String parsedCommand = commander.getParsedCommand();
if ("commit".equals(parsedCommand)) {
    System.out.println(commandCommit.getComment());
}

运行测试：

$ java -jar git-app.jar commit -m '注释一下'
注释一下

同上，我们可以添加 add 命令对应的参数类：GitCommandAdd.java. 这次我们定义一个 List 类型参数，但是不在属性上指定子参数名称。

package com.wdbyte.jcommander.v5;

import java.util.List;

import com.beust.jcommander.Parameter;
import com.beust.jcommander.Parameters;

/**
 * git add file1 file2
 *
 * @author https://www.wdbyte.com
 */
@Parameters(commandDescription = "暂存文件", commandNames = "add", separators = " ")
public class GitCommandAdd {
    public static final String COMMAND = "add";
    @Parameter(description = "暂存文件列表")
    private List files;

    public List getFiles() {
        return files;
    }
}

同样添加到子命令：

JCommander commander = JCommander.newBuilder()
    .programName("git-app")
    .addObject(gitCommandOptions)
    .addCommand(commandCommit)
    .addCommand(commandAdd)
    .build();
commander.parse(args);
if ("add".equals(parsedCommand)) {
    for (String file : commandAdd.getFiles()) {
        System.out.println("暂存文件：" + file);
    }
}

运行测试：

$ java -jar git-app.jar add file1.txt file2.txt
暂存文件：file1.txt
暂存文件：file2.txt

jcommander 参数转换

在上面的 GitCommandAdd 代码中，add 命令传入的都是文件路径，现在是使用 List 来接收入参，通常情况想我们可能需要直接转换成方便操作的类型，如 File 或者 Path，这该如何方面的转换呢，jcommander 也提供了方便转换类。

首先编写一个转换类 FilePathConverter 用于把入参转换成 Path 类，同时校验文件是否存在

package com.wdbyte.jcommander;

import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

import com.beust.jcommander.IStringConverter;
import com.beust.jcommander.ParameterException;

/**
 *
 * @author https://www.wdbyte.com
 */
public class FilePathConverter implements IStringConverter {

    @Override
    public Path convert(String filePath) {
        Path path = Paths.get(filePath);
        if (Files.exists(path)) {
            return path;
        }
        throw new ParameterException(String.format("文件不存在，path:%s", filePath));
    }
}

通过注解指定转换类：

@Parameter(description = "暂存文件列表", converter = FilePathConverter.class)
private List files;

打包测试：

$ java -jar git-app.jar add file1 file2
文件不存在，path:file1

$ ls -l
total 12448
drwxr-xr-x  2 darcy  staff    64B  6 15 21:10 archive-tmp
drwxr-xr-x  3 darcy  staff    96B  6 15 21:10 classes
drwxr-xr-x  3 darcy  staff    96B  6 15 21:10 generated-sources
-rw-r--r--  1 darcy  staff   5.6M  6 16 20:44 git-app.jar

$ git-app.jar git-app.jar
暂存文件：git-app.jar

总体测试

一如既往，文章代码都存放在 Github.com/niumoo/javaNotes.

参考：https://jcommander.org/