Android 打造编译时注解解析框架

说道注解,竟然还有各种分类,得,这记不住,我们从注解的作用来反推其分类,帮助大家记忆,然后举例强化大家的记忆,话说注解的作用:

1、标记一些信息,这么说可能太抽象,那么我说,你见过@Override、@SuppressWarnings等,这类注解就是用于标识,可以用作一些检验

2、运行时动态处理,这个大家见得应该最多,在运行时拿到类的Class对象,然后遍历其方法、变量,判断有无注解声明,然后做一些事情。类似上述三篇博文中的做法。

3、编译时动态处理,这个呢?就是我们今天的主角了,一般这类注解会在编译的时候,根据注解标识,动态生成一些类或者生成一些xml都可以,在运行时期,这类注解是没有的~~会依靠动态生成的类做一些操作,因为没有反射,效率和直接调用方法没什么区别~~~

关于3,大家不明白,没事,下文会详谈,使用这类注解的项目有:ParcelableGenerator、butterknife 、androidannotaion等。 

作用谈完了,那么如果你看到一个注解的声明你如何去判断他的作用呢?例如:

[java] view plaincopy

  1. @Retention(RetentionPolicy.CLASS)  

  2. @Target ({ ElementType.FIELD, ElementType.TYPE })  

  3. public @interface  InjectView  

  4. {  

  5.     int value();  

  6. }  


1秒钟告诉我,它的作用是什么?哈,大家可能会郁闷,擦,我咋知道。其实可以看这个注解上面的@Retention后面的值,设置的为CLASS,说明就是编译时动态处理的。

这个值是一个枚举:有三个:SOURCE、RUNTIME、CLASS , 到这里,是不是,搜噶,这三个11对应于上面三个作用。

好了,说完了注解的作用以及判断方式,那么大家可以看到除了@Retention还有个@Target,@Target的值呢是一个ElementType[]数组。什么意思呢?就是标明这个注解能标识哪些东西,比如类、变量、方法、甚至是注解本身(元注解)等。这个在:Android 进阶 教你打造 Android 中的 IOC 框架 【ViewInject】 (上)有详细说明。

好了,到此注解告一段落,大家只要记得注解的作用,以及如何去定义一个注解就好。

接下来进入我们的主题编译时注解。

对了,我创建了一个公众号,会推送一些开源项目、最新博客、视频等,关于博客涉及到的东西,也会提前给大家通知,可以关注一下,谢谢,左侧栏目,微信扫描即可。

3、编译时注解

那我们说一下编写过程。

1、创建一个类,继承AbstractProcessor

[java] view plaincopy在CODE上查看代码片

  1. package com.zhy.util.ioc.processor;  

  2.   

  3. import java.util.Set;  

  4.   

  5. import javax.annotation.processing.AbstractProcessor;  

  6. import javax.annotation.processing.RoundEnvironment;  

  7. import javax.annotation.processing.SupportedAnnotationTypes;  

  8. import javax.annotation.processing.SupportedSourceVersion;  

  9. import javax.lang.model.SourceVersion;  

  10. import javax.lang.model.element.TypeElement;  

  11.   

  12. @SupportedAnnotationTypes("com.zhy.util.ioc.annotation.InjectView")  

  13. @SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_6)  

  14. public class ViewInjectProcessorBeta extends AbstractProcessor  

  15. {  

  16.   

  17.     @Override  

  18.     public boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations,  

  19.             RoundEnvironment roundEnv)  

  20.     {  

  21.         // TODO Auto-generated method stub  

  22.         return false;  

  23.     }  

  24.   

  25. }  


这个类上可以添加注解:

@SupportedAnnotationTypes的值为当前类支持的注解的完整类路径,支持通配符。

@SupportedSourceVersion 标识该处理器支持的源码版本

除此以外还有一个@SupportedOptions,这个一般是命令行时候用的,设置一些选项,but,命令行我不熟,因此:略。

注:如果大家找不到AbstractProcessor,记得右键build-path add library把jdk加进来。


2、创建resources等文件。

这个对项目的一个结构有着固定的要求,下面我通过一张图来说:

Android 打造编译时注解解析框架_第1张图片

可以看到,在我们的项目中呢,还需要创建一个resources这样的source folder ,右键 new sources folder即可。

然后在里面创建META-INF/services/javax.annotation.processing.Processor文件,这个文件中去写我们处理器的类完整路径。

经过上述两部,我们的编写环境就OK了。


4、完整例子

下面我们通过一个例子来给大家演示编译时动态生成数据,我们的效果是这样的,用户编写一堆bean,例如User类,我们通过注解提取属性动态生成一个json文件,以及一个代理类,注意是编译时生成。

注:以下为一个教学示例,无任何使用价值。

那么我们依然分为步骤来做:

1、创建编写环境

Android 打造编译时注解解析框架_第2张图片

javax.annotation.processing.Processor里面写的是:com.zhy.annotationprocess.processor.BeanProcessor

我们还创建了一个注解:

[java] view plaincopy在CODE上查看代码片

  1. package com.zhy.annotationprocess.annotation;  

  2.   

  3. import java.lang.annotation.ElementType;  

  4. import java.lang.annotation.Retention;  

  5. import java.lang.annotation.RetentionPolicy;  

  6. import java.lang.annotation.Target;  

  7.   

  8. @Target({ ElementType.FIELD, ElementType.TYPE })  

  9. @Retention(RetentionPolicy.CLASS)  

  10. public @interface Seriable  

  11. {  

  12.       

  13. }  


哈,一秒钟告诉我,哪一类作用的注解。

2、动态生成数据

1、首先明确一下我们的目标:

我们有很多bean类,例如:

[java] view plaincopy在CODE上查看代码片

  1. public class User  

  2. {  

  3.     @Seriable  

  4.     private String username;  

  5.     @Seriable  

  6.     private String password;  

  7.   

  8.     private String three;  

  9.     private String four;  

  10. }  


[java] view plaincopy在CODE上查看代码片

  1. @Seriable  

  2. public class Article  

  3. {  

  4.     private String title ;   

  5.     private String content ;   

  6. }  


看到有两个普通的bean,上面声明了我们的注解,如果类上声明注解我们就将其所有的变量都生成一个json描述文件;如果仅仅是成员变量呢?那我们只提取声明的成员变量来动态生成。

类似如下的描述文件:

[html] view plaincopy在CODE上查看代码片

  1. {class:"com.zhy.Article",  

  2.  fields:  

  3.  {  

  4.   content:"java.lang.String",  

  5.   title:"java.lang.String"  

  6.  }  

  7. }  


是不是觉得没撒用处,其实用处大大滴,以后我们会验证。

2、编写BeanProcessor

[java] view plaincopy在CODE上查看代码片

  1. package com.zhy.annotationprocess.processor;  

  2.   

  3. import java.io.File;  

  4. import java.io.FileWriter;  

  5. import java.io.IOException;  

  6. import java.util.ArrayList;  

  7. import java.util.HashMap;  

  8. import java.util.List;  

  9. import java.util.Map;  

  10. import java.util.Set;  

  11.   

  12. import javax.annotation.processing.AbstractProcessor;  

  13. import javax.annotation.processing.ProcessingEnvironment;  

  14. import javax.annotation.processing.RoundEnvironment;  

  15. import javax.annotation.processing.SupportedAnnotationTypes;  

  16. import javax.annotation.processing.SupportedSourceVersion;  

  17. import javax.lang.model.SourceVersion;  

  18. import javax.lang.model.element.Element;  

  19. import javax.lang.model.element.ElementKind;  

  20. import javax.lang.model.element.TypeElement;  

  21. import javax.lang.model.element.VariableElement;  

  22. import javax.lang.model.util.ElementFilter;  

  23. import javax.lang.model.util.Elements;  

  24.   

  25. import com.zhy.annotationprocess.annotation.Seriable;  

  26.   

  27. @SupportedAnnotationTypes("com.zhy.annotationprocess.annotation.Seriable")  

  28. @SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_6)  

  29. public class BeanProcessor extends AbstractProcessor  

  30. // 元素操作的辅助类  

  31.     Elements elementUtils;  

  32.   

  33.     @Override  

  34.     public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv)  

  35.     {  

  36.         super.init(processingEnv);  

  37.         // 元素操作的辅助类  

  38.         elementUtils = processingEnv.getElementUtils();  

  39.     }  

  40.   

  41.     @Override  

  42.     public boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations,  

  43.             RoundEnvironment roundEnv)  

  44.     {  

  45.   

  46.         // 获得被该注解声明的元素  

  47.         Set<? extends Element> elememts = roundEnv  

  48.                 .getElementsAnnotatedWith(Seriable.class);  

  49.         TypeElement classElement = null;// 声明类元素  

  50.         List<VariableElement> fields = null;// 声明一个存放成员变量的列表  

  51.         // 存放二者  

  52.         Map<String, List<VariableElement>> maps = new HashMap<String, List<VariableElement>>();  

  53.         // 遍历  

  54.         for (Element ele : elememts)  

  55.         {  

  56.             // 判断该元素是否为类  

  57.             if (ele.getKind() == ElementKind.CLASS)  

  58.             {  

  59.                 classElement = (TypeElement) ele;  

  60.                 maps.put(classElement.getQualifiedName().toString(),  

  61.                         fields = new ArrayList<VariableElement>());  

  62.   

  63.             } else if (ele.getKind() == ElementKind.FIELD) // 判断该元素是否为成员变量  

  64.             {  

  65.                 VariableElement varELe = (VariableElement) ele;  

  66.                 // 获取该元素封装类型  

  67.                 TypeElement enclosingElement = (TypeElement) varELe  

  68.                         .getEnclosingElement();  

  69.                 // 拿到key  

  70.                 String key = enclosingElement.getQualifiedName().toString();  

  71.                 fields = maps.get(key);  

  72.                 if (fields == null)  

  73.                 {  

  74.                     maps.put(key, fields = new ArrayList<VariableElement>());  

  75.                 }  

  76.                 fields.add(varELe);  

  77.             }  

  78.         }  

  79.   

  80.         for (String key : maps.keySet())  

  81.         {  

  82.             if (maps.get(key).size() == 0)  

  83.             {  

  84.                 TypeElement typeElement = elementUtils.getTypeElement(key);  

  85.                 List<? extends Element> allMembers = elementUtils  

  86.                         .getAllMembers(typeElement);  

  87.                 if (allMembers.size() > 0)  

  88.                 {  

  89.                     maps.get(key).addAll(ElementFilter.fieldsIn(allMembers));  

  90.                 }  

  91.             }  

  92.         }  

  93.   

  94.         generateCodes(maps);  

  95.   

  96.         return true;  

  97.     }  

  98.   

  99.     private void generateCodes(Map<String, List<VariableElement>> maps)  

  100.     {  

  101.         File dir = new File("f://apt_test");  

  102.         if (!dir.exists())  

  103.             dir.mkdirs();  

  104.         // 遍历map  

  105.         for (String key : maps.keySet())  

  106.         {  

  107.   

  108.             // 创建文件  

  109.             File file = new File(dir, key.replaceAll("\\.""_") + ".txt");  

  110.             try  

  111.             {  

  112.                 /** 

  113.                  * 编写json文件内容 

  114.                  */  

  115.                 FileWriter fw = new FileWriter(file);  

  116.                 fw.append("{").append("class:").append("\"" + key + "\"")  

  117.                         .append(",\n ");  

  118.                 fw.append("fields:\n {\n");  

  119.                 List<VariableElement> fields = maps.get(key);  

  120.   

  121.                 for (int i = 0; i < fields.size(); i++)  

  122.                 {  

  123.                     VariableElement field = fields.get(i);  

  124.                     fw.append("  ").append(field.getSimpleName()).append(":")  

  125.                             .append("\"" + field.asType().toString() + "\"");  

  126.                     if (i < fields.size() - 1)  

  127.                     {  

  128.                         fw.append(",");  

  129.                         fw.append("\n");  

  130.                     }  

  131.                 }  

  132.                 fw.append("\n }\n");  

  133.                 fw.append("}");  

  134.                 fw.flush();  

  135.                 fw.close();  

  136.   

  137.             } catch (IOException e)  

  138.             {  

  139.                 e.printStackTrace();  

  140.             }  

  141.   

  142.         }  

  143.     }  

  144.   

  145. }  


代码略长,但是注释很清除,我来解释一下,基本分为两个过程:1、找出标识注解的类或成员变量,封装到maps中;2、遍历maps为每个类创建json文件。我们把文件输出到了f://apt_test文件夹中,如果你没有f盘神马的,自行修改目录。

3、使用

到此,我们写完了~~那么如何用呢?

1、导出jar

为了更好的演示,以及省篇幅,我录成gif

Android 打造编译时注解解析框架_第3张图片

注意我选择的一些复选框,和一些默认复选框的选中状态,我将其放在桌面上~~

2、新建一个android或java项目

将jar拷贝到libs下,如果是java项目,需要自己创建lib文件夹,自己手动引用。

然后就开始编写bean吧:我这里就写了两个类,一个User,一个Article,上面贴过代码了。

3、启用annotation processor

这里我是eclipse,大家如果是maven项目或者是别的什么IDE,自行进行网络搜索,这里有个Android Studio下的使用,自己点击哈,其实命令行也可以。

下面我们eclipse依然是个gif,不然得截一堆图片:

假设我们的jar已经拷贝到项目中了,进行如下操作

Android 打造编译时注解解析框架_第4张图片


操作完成以后,那么就可以去f://apt_test中

Android 打造编译时注解解析框架_第5张图片

打开即可看到:

[java] view plaincopy在CODE上查看代码片

  1. {class:"com.zhy.User",  

  2.  fields:  

  3.  {  

  4.   username:"java.lang.String",  

  5.   password:"java.lang.String"  

  6.   

  7.  }  

  8. }  


[java] view plaincopy在CODE上查看代码片

  1. {class:"com.zhy.Article",  

  2.  fields:  

  3.  {  

  4.   content:"java.lang.String",  

  5.   title:"java.lang.String"  

  6.   

  7.  }  

  8. }  


ok,这样的话,我们一个简单的annotation processor的教程就搞定了~~如果想学,一定要去试,各种试,不要怕麻烦,要是简单谁都会,那还有什么意义~~

这是一个非常简单的例子,那么具体到我们的项目中如何使用呢?鉴于篇幅,可能只能在下一篇给大家继续了。不过库的雏形已经形成:

5、HyViewInject

ok,这就是基于上述的一个库,主要用于Android的控件的注入,类似butterknife,尚在完善中,欢迎大家使用,fork or star ,我们一起完善。

sample的效果图:
Android 打造编译时注解解析框架_第6张图片

第一个Activity中一个TextView和ListView,第二个Activity一个TextView和Fragment,主要测试了Activity、Fragment、Adapter中注入控件。


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