前言
在开发经常碰到注解形式,比如我们代码中常见@Override,也比如我之前发表的Retrofit之解析xml (详细)全是注解操作,还有很多第三方注解注入框架,像ButterKnife,Dagger2等,注解的使用很广泛,今日以ButterKnife为例,来探其究竟.
准备知识
java注解是在java5之后引入的,对于java注解完全不了解的请看秒懂，Java 注解 （Annotation）你可以这样学,看完可了解注解的基本用法.注解分为运行时注解和编译时注解,此处ButterKnife为编译时注解.
核心原理
编译时注解是通过APT(Annotation Processing Tools)实现. APT是一种处理注释的工具,它对源代码文件进行检测找出其中的Annotation，使用Annotation进行额外的处理。 Annotation处理器在处理Annotation时可以根据源文件中的Annotation生成额外的源文件和其它的文件(文件具体内容由Annotation处理器的编写者决定),APT还会编译生成的源文件和原来的源文件，将它们一起生成class文件。
项目架构
Android库Inject处理
Inject为使用方提供方法,先看是MainAcitity中是如何调用的
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@BindView(R.id.text)
TextView textview;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
InjectView.bind(this);
Toast.makeText(this,"---> "+textview, Toast.LENGTH_SHORT).show();
textview.setText("6666666");
}
}
所以此处在InjectView对应处理是,提供相应方法
public class InjectView {
public static void bind(Activity activity)
{
String clsName=activity.getClass().getName();//反射拿到使用方类名
try {
Class viewBidClass= Class.forName(clsName+"$$ViewBinder");//反射拿到新生成的内部类
ViewBinder viewBinder= (ViewBinder) viewBidClass.newInstance();//反射后类型
viewBinder.bind(activity);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
ViewBinder是为了接收拿到的反射后的类型
public interface ViewBinder {
void bind(T tartget);
}
Java库inject-annotion处理
inject-annotion负责提供注解,此处只创建了BindView注解
@Target(ElementType.FIELD)//表示可以给属性进行注解
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)//代表运行在编译时
public @interface BindView {
int value();
}
Java库Inject-compiler处理
Inject-compiler中处理核心逻辑,基本原理是,在编译时javac编译器会检查AbstractProcessor的子类，并且调用该类型的process函数，然后将添加了注解的所有元素都传递到process函数中，使得开发人员可以在编译器进行相应的处理.
此处BindViewProcessor继承了AbstractProcessor,并通过@AutoService(Processor.class),表明自身为注解处理器,其中主要有四个方法,在init方法中做初始化;在getSupportedAnnotationTypes方法中指明支持哪些注解,此处指明的注解即为BindView;在getSupportedSourceVersion方法中返回最新的JDK版本;在process方法中做主逻辑处理
//用@AutoService 指定注解处理器
@AutoService(Processor.class)
public class BindViewProcessor extends AbstractProcessor {
/**
* 处理Element工具类
* 主要获取包名
*/
private Elements elementUtils;
/**
* Java文件输出类（非常重要）生成它是用来java文件
*/
private Filer filer;
@Override
public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnvironment) {
super.init(processingEnvironment);
elementUtils = processingEnvironment.getElementUtils();
filer = processingEnvironment.getFiler();
}
/**
* @return 当前注解处理器 支持哪些注解
* 返回的是set字符串集合
*/
@Override
public Set getSupportedAnnotationTypes() {
Set types = new LinkedHashSet<>();
types.add(BindView.class.getCanonicalName());
// types.add(Override.class.getCanonicalName());
return types;
}
/**
* 支持jdk版本
* 一般选择最新版本
*
* @return
*/
@Override
public SourceVersion getSupportedSourceVersion() {
return SourceVersion.latestSupported();
}
/**
* javac编译器 遇到含有BindView注解的java文件时，就会调用这个process方法
*
* @param set
* @param roundEnvironment
* @return
*/
@Override
public boolean process(Set set, RoundEnvironment roundEnvironment) {
//声明一个缓存的map集合 键 是Activity 值 是当前Activity 里面含有BndView成员变量的集合
Map> targetMap = new HashMap<>();
//编译时只能通过文件输出打印，不能通过Log，System.out.print打印
FileUtils.print("------------> ");
//for循环带有BindView注解的Element
//将每个Element进行分组。分组的形式 是将在一个Activit的Element分为一组
for (Element element : roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(BindView.class)) {
FileUtils.print("elment " + element.getSimpleName().toString());
// enClosingElement可以理解成Element
TypeElement enClosingElement = (TypeElement) element.getEnclosingElement();
// List 当前Activity 含有注解的成员变量集合
List list = targetMap.get(enClosingElement);
if (list == null) {
list = new ArrayList<>();
targetMap.put(enClosingElement, list);//
}
//得到包名
String packageName = getPackageName(enClosingElement);
//得到id
int id = element.getAnnotation(BindView.class).value();
// 得到成员变量名 TextView text; 这里得到的是text字符串
String fieldName = element.getSimpleName().toString();
// 当前成员变量的类类型 可以理解成 TextView
TypeMirror typeMirror = element.asType();
// 封装成FieldViewBinding 类型
FieldViewBinding fieldViewBinding = new FieldViewBinding(fieldName, typeMirror, id);
list.add(fieldViewBinding);
}
//遍历每一个Activity TypeElement代表类类型
for (Map.Entry> item : targetMap.entrySet()) {
List list = item.getValue();
if (list == null || list.size() == 0) {
continue;
}
//enClosingElement 表示 activity
TypeElement enClosingElement = item.getKey();
// 得到包名
String packageName = getPackageName(enClosingElement);
//截取字符串 MainActivity
String complite = getClassName(enClosingElement, packageName);
//遵循Javapoet规范，MainActivity为类类型 在这里封装成ClassName
ClassName className = ClassName.bestGuess(complite);
// ViewBinder类型
ClassName viewBinder = ClassName.get("com.base.inject", "ViewBinder");
// 开始构建java文件
// 从外层包名 类名开始构建
TypeSpec.Builder result = TypeSpec.classBuilder(complite + "$$ViewBinder")
.addModifiers(Modifier.PUBLIC)
.addTypeVariable(TypeVariableName.get("T", className))
.addSuperinterface(ParameterizedTypeName.get(viewBinder, className));
// 构建方法名
MethodSpec.Builder methodBuilder = MethodSpec.methodBuilder("bind")
.addModifiers(Modifier.PUBLIC)
.returns(TypeName.VOID)
.addAnnotation(Override.class)
.addParameter(className, "target", Modifier.FINAL);
// 构建方法里面的具体逻辑，这里的逻辑代表findViewById
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
FieldViewBinding fieldViewBinding = list.get(i);
//-->android.text.TextView
String pacckageNameString = fieldViewBinding.getType().toString();
ClassName viewClass = ClassName.bestGuess(pacckageNameString);
//$L 代表占位符 和StringFormater类似。$L代表基本类型 $T代表 类类型
methodBuilder.addStatement
("target.$L=($T)target.findViewById($L)", fieldViewBinding.getName()
, viewClass, fieldViewBinding.getResId());
}
result.addMethod(methodBuilder.build());
try {
//生成Java文件头部的注释说明，装逼用
JavaFile.builder(packageName, result.build())
.addFileComment("auto create make")
.build().writeTo(filer);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return false;
}
//enClosingElement.getQualifiedName().toString()返回的是com.example.administrator.butterdepends.MainActivity
private String getClassName(TypeElement enClosingElement, String packageName) {
int packageLength = packageName.length() + 1;
// replace(".","$")的意思是 如果当前的enClosing为内部类的话
// 裁剪掉包名和最后一个点号，将去掉包名后，后面还有点号则替换成$符号
return enClosingElement.getQualifiedName().toString().substring(packageLength).replace(".", "$");
}
private String getPackageName(TypeElement enClosingElement) {
//返回的是 com.example.administrator.butterknifeframwork。通过工具类获取的
return elementUtils.getPackageOf(enClosingElement).getQualifiedName().toString();
}
}
此处重点说明process方法,第一个for循环用来拿到所有使用方class,以及该class调用的所有注解,所以建立一个map集合,TypeElement对应的是使用方class文件,List
FieldViewBinding代码
public class FieldViewBinding {
private String name;// textview
private TypeMirror type ;//--->TextView
private int resId;//--->R.id.textiew
public FieldViewBinding(String name, TypeMirror type, int resId) {
this.name = name;
this.type = type;
this.resId = resId;
}
public String getName() {
return name;
}
public TypeMirror getType() {
return type;
}
public int getResId() {
return resId;
}
}
代码运行成功可以看到这个新生成的class文件,其实就是一个对应的内部类
注意:在jar包中测试代码不能使用log日志,所以此处使用FileUtils,以文件输出打印,会在桌面生成一个log.txt文件显示所有log信息,以便于代码出bug时进行调试,奉上FileUtils代码
public class FileUtils {
public static void print(String text)
{
File file=new File("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\log.txt");
if(!file.exists())
{
try {
file.createNewFile();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
try {
FileWriter fileWriter=new FileWriter(file.getAbsoluteFile(),true);
fileWriter.write(text+"\n");
fileWriter.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
以上为手写注入ButterKnife的全部流程,其实并不复杂,因为只是简单实现效果,Dagger2等也是相同的道理
结尾
奉上代码地址https://github.com/HaowangSmith/HaowangButterKnife
相关知识链接ButterKnife源码分析