前言
上一篇文章介绍了JavaPoet的原理和使用，这里在介绍一下AutoValue的原理，并模仿自定义实现一个AutoValue。
AutoValue的是Google为了实现ValueClass设计的自动编译框架，具体的介绍可以参考Google的官方说明。
Dagger内部也大量使用了AutoValue的功能，来实现ValueClass。
AutoValue
AutoValue嵌入到JavaClass的编译过程，读取被注解的类，来创建一个新的ValueClass。这里有一个完整使用的例子。
这里主要介绍一下AutoValue的实现。
- 定义注解AutoValue。
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface AutoValue {
}
- 注册processor，AutoValue的jar包中的META-INF/services路径里面包含文件javax.annotation.processing.Processor，文件里包含了注册的processor，换行分割。这里面注册了AutoValueProcessor。
- AutoValueProcessor的process方法实现了主要的处理逻辑，读取注释的类的信息，构造新的类，并写入文件。processType方法是处理单个类的方法，主要的逻辑如下
AutoValueTemplateVars vars = new AutoValueTemplateVars();
vars.pkg = TypeSimplifier.packageNameOf(type);
vars.origClass = TypeSimplifier.classNameOf(type);
vars.simpleClassName = TypeSimplifier.simpleNameOf(vars.origClass);
vars.subclass = TypeSimplifier.simpleNameOf(subclass);
vars.finalSubclass = TypeSimplifier.simpleNameOf(finalSubclass);
vars.isFinal = applicableExtensions.isEmpty();
vars.types = processingEnv.getTypeUtils();
determineObjectMethodsToGenerate(methods, vars);
defineVarsForType(type, vars, toBuilderMethods, propertyMethods, builder);
GwtCompatibility gwtCompatibility = new GwtCompatibility(type);
vars.gwtCompatibleAnnotation = gwtCompatibility.gwtCompatibleAnnotationString();
String text = vars.toText();
text = Reformatter.fixup(text);
writeSourceFile(subclass, text, type);
AutoValueTemplateVars保存了新的类的信息，并根据对应的模板生成源文件字符串.
private void writeSourceFile(String className, String text, TypeElement originatingType) {
try {
JavaFileObject sourceFile =
processingEnv.getFiler().createSourceFile(className, originatingType);
Writer writer = sourceFile.openWriter();
try {
writer.write(text);
} finally {
writer.close();
}
} catch (IOException e) {
processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.WARNING,
"Could not write generated class " + className + ": " + e);
}
}
writeSourceFile则会根据原生api将源代码写入本地文件。
MyAutoValue
所以自定义AutoValue也是类似的原理。这里构造MyAutoValue来读取注解的类，生成新的带有get，set和toString方法类。
因为processor的注册只能在jar中使用，不能跟源文件放在一起，所以这里新建了一个工程来实现MyAutoValue，使用方法在这里。
- 定义MyAutoValue。
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface MyAutoValue {
}
- MyAutoValueProcessor。同样先在resources/META-INF/services下新建javax.annotation.processing.Processor，并注册MyAutoValueProcessor。
MyAutoValueProcessor继承了AbstractProcessor，并在process中实现了主要的逻辑。
@Override
public boolean process(Set annotations, RoundEnvironment roundEnv) {
Set elements = roundEnv.getElementsAnnotatedWith(MyAutoValue.class);
if (elements == null || elements.isEmpty()) {
return true;
}
for (Element element : elements) {
if (!(element instanceof TypeElement)) {
continue;
}
try {
processType(element);
} catch (Exception e) {
processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, e.getMessage(), element);
}
}
return true;
}
这里去取了所有被MyAutoValue注释的类，并交给processType去处理。
private void processType(Element element) {
TypeElement typeElement = (TypeElement) element;
String className = element.getSimpleName() + "_MyAutoValue";
TypeSpec.Builder typeSpecBuilder = TypeSpec.classBuilder(className);
typeSpecBuilder.addAnnotation(makeAnnotationSpec());
typeSpecBuilder.addModifiers(Modifier.PUBLIC);
String packageName = getPackageName(typeElement);
try {
makeFieldAndMethod(typeElement, typeSpecBuilder);
} catch (ClassNotFoundException e) {
processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, e.getMessage());
}
JavaFile.Builder javaFileBuilder = JavaFile.builder(packageName, typeSpecBuilder.build());
String text = javaFileBuilder.build().toString();
try {
JavaFileObject sourceFile = processingEnv.getFiler().createSourceFile(className, element);
Writer writer = sourceFile.openWriter();
try {
writer.write(text);
} finally {
writer.close();
}
} catch (IOException e) {
processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, e.getMessage());
}
}
processType会读取类的字段生成一个新的*_MyAutoValue的类，并根据原有类的字段生成get，set和toString方法，然后将新类写入到本地文件中。
private void makeFieldAndMethod(Element element, TypeSpec.Builder typeSpecBuilder) throws ClassNotFoundException {
List elementList = ElementFilter.fieldsIn(element.getEnclosedElements());
if (elementList == null || elementList.isEmpty()) {
return;
}
List fieldList = new ArrayList<>(elementList.size());
for (VariableElement variableElement : elementList) {
String fieldName = variableElement.getSimpleName().toString();
fieldList.add(fieldName);
TypeName typeName = TypeName.get(variableElement.asType());
typeSpecBuilder.addField(makeFieldSpec(fieldName, typeName));
typeSpecBuilder.addMethod(makeSetMethod(fieldName, typeName));
typeSpecBuilder.addMethod(makeGetMethod(fieldName, typeName));
}
typeSpecBuilder.addMethod(makeToStringMethod(fieldList));
}
makeFieldAndMethod就是具体的构造字段和方法的逻辑，内部使用JavaPoet实现的，可以参考完整代码和上一篇文章，这里就不列出了。
- 打包编译，需要注意的META-INF/services的javax.annotation.processing.Processor会阻止javac的编译，打完包会发现里面没有class文件，所以需要加上特殊的参数。
org.apache.maven.plugins
maven-compiler-plugin
2.3.2
1.7
1.7
UTF-8
-proc:none
加上
- 使用MyAutoValue。在MyAutoValueClassTest类上注解MyAutoValue。
@MyAutoValue
public class MyAutoValueClassTest {
private String a;
private String b;
private int c;
}
编译完后就会生成以下的新类，会发现自定带上了get，set和toString的方法。
public class MyAutoValueClassTest_MyAutoValue {
private String a;
private String b;
private int c;
public MyAutoValueClassTest_MyAutoValue() {
}
public void setA(String a) {
this.a = a;
}
public String getA() {
return this.a;
}
public void setB(String b) {
this.b = b;
}
public String getB() {
return this.b;
}
public void setC(int c) {
this.c = c;
}
public int getC() {
return this.c;
}
public String toString() {
return "{\"a\":\"" + this.a + "\",\"b\":\"" + this.b + "\",\"c\":\"" + this.c + "\"}";
}
}
结语
dagger的实现跟AutoValue类似，也是根据注解嵌入编译实现新的类，只是AutoValue的逻辑比较简单，只是实现ValueClass的构造，dagger会涉及到更多依赖注入的功能。后面会介绍更多dagger的内容。