什么是低代码开发平台？
低代码开发平台是一种平台软件，人们能通过它提供的图形化配置功能，快速配置出满足各种特定业务需求的功能软件。
具有以下特点：
- 提供可视化界面进行程序开发
- 0代码或少量代码快速生成应用
什么是低代码产品唯一不可缺少的功能？
很多人认为是可视化编辑，那么非可视化编辑就是代码编辑。既然可视化编辑是低代码平台必不可少的功能，那可视化编辑就是低代码平台的必要条件。
生成代码的方案算不算低代码？
通过生成代码的方式实现的方案，可以和专业开发整合，因此灵活性强、可以使用原有的开发流程，本质上和专业开发一样。
缺点是：
- 强依赖研发，上线的代码需要编译，无法给非专业人士用
- 无法做到持续的可视化编辑
- 无法生成过度复杂的代码
- 绑定生成代码的框架，无法做到兼容
低代码平台不适合开发的应用有哪些？
- 算法逻辑复杂的应用，比如LeetCode题、ACM比赛
- 界面要求高的应用，比如游戏、抖音等
- 头部互联网级应用，这些访问量巨大，性能优化要求高
- 分析和智能化应用，这些应该用更专业的BI工具
- 系统软件、科学计算等其他专业性很强的应用。
低代码平台能提高多快的开发效率？
用低代码做一些小系统确实挺快，但并没有分析机构给出可靠的评估，根据初步经验，提升1到2倍算是一个比较合理的预期。
既然低代码开发工具可以帮助开发者快速生成基础的代码结构，减少重复劳动，提高开发效率，那么我们现在开始尝试搭建一个低代码开发工具。
下面是一个基本的设计思路，分为几个主要部分来考虑：
一、 需求分析
（一）目标用户
明确你的低代码生成工具是为哪些人服务的，比如无计算机基础用户、前端开发者、后端开发者或全栈开发者。
作为开发者，注意我们现在开发的低代码工具不是给0专业知识的外行人士使用的，而是给自己用的，是面向具有计算机专业知识的开发者使用的，是为提高开发者效率的工具，生成的是代码，而不是拖拽直接生成功能。
面对开发者的话，对于小公司而言，一般全栈开发者较多，因此生成的代码会涉及到前后端的代码。
（二）应用场景
了解用户在什么场景下会使用这个工具，例如生成API接口、数据库表结构、简单的页面等。
在前后端分离的项目中，后端程序提供api接口完成各项功能，前端应用访问api接口获取数据并给用户展示各种界面。
作为即将开发的代码生成工具的使用者，我们在以下场景使用该工具：
- 希望不编写SQL语句，直接通过界面设计数据库表
- 通过已有模型一键生成各层后端代码，该代码包含简单的增删查改功能
- 由于字段属性较多，编写比较繁琐，可以根据字段信息和模板直接生成页面文件
- 若字段有增减，可以快速生成各层代码
（三）功能需求
根据目标用户和应用场景，列出需要实现的具体功能。
1.数据库表生成
- 生成数据库表
- 增减字段信息
2.后端代码生成
- 生成api接口controller类
- 生成服务service类
- 生成entity实体
- 生成mapper类
3.前端代码生成
- 生成访问接口js文件
- 生成页面文件（列表、详情）
4.自动注册
- 注册页面菜单
- 注册功能
- 注册权限
二、 技术选型
框架：Spring Boot作为基础框架，提供快速开发的能力。
模板引擎：如Thymeleaf、Freemarker或Velocity等，用于生成代码模板。
数据库：如果需要存储配置信息，可以选择MySQL、PostgreSQL等关系型数据库，或者MongoDB等NoSQL数据库。
前端技术：React、Vue或Angular等现代前端框架，用于构建用户界面。
（一）关于前端代码的生成方案
前端的生成方案有很多开源架构可以利用，例如阿里的low-code。
但是目前暂定使用模板引擎生成。
（二）关于后端代码的生成方案
后端的生成方案也有很多开源架构可以利用，例如mybatis-plus-generator。
该工具是通过读取数据库表，也是利用了模板引擎技术，来帮我们生成一系列controller、service、serviceImpl、entity、mapper文件快速实现单表增删查改的功能。
由于我们现在是生成前后端代码，同时后端代码不一定是MVC分层架构，该工具自带的功能不够用，所以这里我们自行通过模板引擎技术实现。
在代码生成中需要面临一系列的问题，考虑以下几点：
1.选择什么数据库类型？
（1）方案1：直接使用关系型数据库
比如添加了一个字段，系统会自动生成表结构变更语句：
ALTER TABLE 'blog' ADD 'title' varchar(255) NULL;
该方案优点是：
- 性能高、灵活性强
- 支持直连外部数据库，对接已有的外部系统
缺点是： - 需要账号有创建用户和DDL的权限。
- 实现成本较高，需要实现「动态实体」功能，如果要支持不同数据库还得支持各种方言。
实现该方案的关键是「动态实体」，在专业开发中实体（Entity）定义都是静态的，以 Java 为例，它从 2006 年开始就有专门的 JPA 规范，但这个规范是定义基于 Java 代码注解，使得需要经过编译才能使用，毕竟它的定位是面向专业开发，只有写在代码里才能支持代码提示，提升开发体验，而低代码平台中需要将这个实体定义抽象成配置，在运行时动态生成实体，如果使用 JPA 就需要生成 Java 代码后进行编译，这很容易出错，不太适合低代码平台，所以使用这个方案需要实现「动态实体」功能，是整个方案最大难点。
（2）方案2：使用文档型数据库
不需要预先定义表结构，因此它很适合用来存储用户自定义数据，这个方案实现起来比较简单，例如 MongoDB 为例，可以这样做：用户创建一个自定义表的时候，系统就自动创建一个 collection，所有这个表的数据都存在这个 collection 里。
用户新增字段的时候，就随机分配一个 fileId，后续对这个字段的操作都自动映射到这个 fileId 上，用 fileId 的好处是用户重命名字段后还能查找之前的数据，因为所有数据查询底层都基于这个 fileId。
查询的时候先找到对应的 collection，再通过 meta 信息查询字段对应的 fileId，使用这个 fileId 来获取数据。
这个方案的优点是：实现简单，用户体验可以做得更好，是目前大部分零代码平台的选择
但这个方案也有显著缺点：
- 无法支持外部数据库，数据是孤岛，外部数据接入只能通过导入的方式。
- MongoDB 在国内发展缓慢，接受度依然很低，目前还没听说有哪家大公司里最重要的数据存在 MongoDB 里
- 不支持高级 SQL 查询。
2.程序开发需要做什么？
假设我们要开发一个客户管理系统，暂时不考虑低代码开发平台，往常我们的工作应该包括：
- 设计数据结构：比如描述一位客户的信息，包括姓名、性别、出生日期、证件类型、证件号、手机号和地址
- 设计服务：比如客户的增删查改，身份证号长度的校验，出生日期是否一致
- 设计数据库：数据库的多张表，每张表不同字段，对应于不同模型
- 设计流程：修改客户信息可能需要经过一套流程，一个用户录入客户信息，下一个用户对录入的客户信息作审核
- 设计界面，方便用户能够通过图形化界面操作系统
3.程序开发有哪些痛点？
问题来了，现实的软件需求会频繁发生变化，例如，为客户数据结构增加一个属性或者字段，对应的服务、数据库结构、界面、流程都要做相应的修改，还要经过测试。因此，会有以下缺点：
- 开发周期比较长，开发工作量将倍增。
- 若多个用户的需求差异较大，那么几乎要为每一个用户重新开发一套系统。
- 不同用户之间，例如，个人客户是对自然人的管理，企业客户是对企业法人的管理。它们的操作界面、数据库结构、服务和流程都是独立开发、互不相关的。实际上应该可以共用代码。
低代码开发平台由于是提高我们效率的开发工具，因此如果有哪些是出现重复的代码，应该做成模板文件，快速生成。若属性频繁变化，应该修改模型后快速生成来应对这种变化，工具应该具有很强的通用性。
三.、系统架构
前端界面：提供给用户的图形化操作界面，包括项目配置、模板选择、参数设置等功能。
后端服务：
API接口：供前端调用，处理业务逻辑。
代码生成器：核心模块，根据用户配置和模板生成代码。
配置管理：管理和持久化用户的配置信息。
数据模型：定义系统中使用的实体类，如项目、模板、配置等。
四、 功能实现
项目管理：创建、编辑、删除项目，项目信息的保存。
模板管理：内置多种模板供用户选择，支持自定义模板上传。
代码生成：基于用户选择的模板和输入的参数，动态生成代码。
预览与下载：生成的代码可以在线预览，并提供下载功能。
（一）生成数据库表结构
1.生成数据库表
（1）准备sql语句
要支持生成数据库表结构，因此代码中要提前写入sql语句支持生成数据库表。
public void createTableIfNotExists(String tableName, String showName) {
String sql = "CREATE TABLE " + tableName + " ("
+ "id bigint auto_increment primary key, "
+ "version int NOT NULL, "
+ "del_flag bit default 0 NOT NULL, "
+ "create_time datetime(6) NOT NULL, "
+ "create_by varchar(255) NOT NULL, "
+ "update_time datetime(6), "
+ "update_by varchar(255) "
+ ") engine=innodb default charset=utf8mb4 comment '" + showName + "';";
jdbcTemplate.execute(sql);
}
但是根据数据库类型的不同，如mysql、sqlserver、oracle等，准备的sql语句也不同。
（2）其它
除了生成数据库表，还应该支持删除数据库表、更改数据库表名称、创建视图、设置表权限、设置列索引等。
另外可以扩展通过excel表、文本文件导入创建数据库等。
这些都是细枝末节，可以通过准备的sql语句实现。
2.设置字段
（1）添加字段
类似地，通过准备sql语句接受表名、字段名、字段类型的参数，给数据库表添加字段。
public void addBillField(String tablename, String fieldName, String fieldDbType, String fieldLabel) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("alter table ").append(tablename)
.append(" add ")
.append(fieldName)
.append(" ")
.append(fieldDbType)
.append(" comment '")
.append(fieldLabel).append("';");
jdbcTemplate.execute(sb.toString());
}
（2）设置字段类型
字段类型有文本、整数、小数、日期时间等类型，页面上可以接受这些选项设置字段的类型。这些都好说。
但是有些字段是外键，关联了外部数据库表，属于引用类型。例如，订单表的某个字段是用户ID关联了用户表的信息。
本身字段类型应该属于整数，这没啥好说的，但是页面需要知道该字段属于外部哪个表单的信息，确保渲染该整数类型字段的时候可以转换为对应的名称信息。
（二）通过模板生成代码
1.模板引擎和模板文件
有多种模板引擎可以生成代码，这里我们使用Velocity模板引擎生成代码，引入maven依赖。
<!--Velocity模板引擎-->
<dependency>
<groupId>org.apache.velocity</groupId>
<artifactId>velocity-engine-core</artifactId>
<version>2.2</version>
</dependency>
如下代码所示，通过Velocity模板引擎，可以接受任意渲染的映射信息输出模板文件到某个目录上。
public class VelocityService {
/**
*
* @param objectMap 渲染的映射信息
* @param templatePath 模板文件位置
* @param filename 文件名称
* @param fileDir 文件所在目录
*/
public static void outputFile(Map<String, Object> objectMap, String templatePath, String filename, String fileDir) {
//1.设置velocity的资源加载类
Properties prop = new Properties();
prop.put("resource.loader.file.class", "org.apache.velocity.runtime.resource.loader.ClasspathResourceLoader");
//2.加载velocity引擎
Velocity.init(prop);
//3.加载velocity容器
VelocityContext velocityContext = new VelocityContext();
for (Map.Entry<String, Object> item : objectMap.entrySet()) {
velocityContext.put(item.getKey(), item.getValue());
}
File directory = new File(fileDir);
// 检查目录是否存在
if (!directory.exists()) {
// 如果目录不存在，则创建目录
boolean created = directory.mkdirs();
if (created) {
System.out.println("目录已创建");
} else {
System.out.println("无法创建目录");
}
} else {
System.out.println("目录已存在");
}
//4.加载velocity模板
Template template = Velocity.getTemplate(templatePath, "utf-8");
//5.合并数据
try {
System.out.println(templatePath);
FileWriter fileWriter = new FileWriter(fileDir + "\\" + filename);
System.out.println("到这一步");
template.merge(velocityContext, fileWriter);
fileWriter.close();
} catch (IOException e) {
Asserts.fail("IOException 异常：模板文件覆写失败！");
}
}
}
例如，以下是mybatis-generator模板文件中生成mapper文件的示例。
package ${package.Mapper};
import ${package.Entity}.${entity};
import ${superMapperClassPackage};
#if(${mapperAnnotation})
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
#end
/**
* <p>
* $!{table.comment} Mapper 接口
* </p>
*
* @author ${author}
* @since ${date}
*/
#if(${mapperAnnotation})
@Mapper
#end
#if(${kotlin})
interface ${table.mapperName} : ${superMapperClass}<${entity}>
#else
public interface ${table.mapperName} extends ${superMapperClass}<${entity}> {
}
#end
2.其它
虽然应该内置一些模板文件提供给用户使用，但是由于每个人编码习惯都不一样，我们应该支持用户上传自定义模板生成自己的代码。
（三）生成页面文件
1.页面生成和模板文件
在前面设计完成数据库表之后，我们应该可以根据数据库表生成默认的页面文件。
对于一个完整的页面功能，这时应该生成四个页面：列表页面、查看页面、添加页面和编辑页面。
但为了减少页面个数，增强页面复用度，可以 选择只生成两个页面——例如：员工表_列表页面，员工表_详情页面。
- 列表页面是一个表格列出所有数据表中的数据。列表页面中包含添加记录、更改、删除的超链接。
- 详情页面显示每条数据的详细信息。
也是根据页面的模板文件生成页面，列表页面和详情页面的模板文件由用户自行提供或由系统内置。
<template>
<!-- 数据表 -->
<a-table ref="${table.name}Table" :data-source="${table}.list">
#foreach( ${item} in ${table.fields} )
<a-table-column key="${item.propertyName}" title="${item.fieldLabel}" data-index="${item.propertyName}" align="center" />
#end
</a-table>
</template>
2.业务数据关联页面
当创建好业务数据与页面后，需要将业务数据关联到页面上，即将数据表中的字段关联到页面上，这个过程称为数据绑定。
五、测试与部署
单元测试：确保每个功能模块的正确性。
集成测试：验证各模块之间的交互是否正常。
性能测试：确保系统能够应对高并发访问。
部署方案：考虑使用Docker容器化部署，提高部署效率和环境一致性。
其它功能待思考完善。。。