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之前在学习组件化的时候,有一个组件生命周期插件源码让我百思不得其解,究其原因Annotation Processing Tools)基础没过关,之前的两篇文章,一篇是ASM一篇是AspectJ,还有关如何自定义Plugin系列,反响还不错,果然理论 + 实践才是王道。现在准备将APT也补上,希望以后也能像大佬一样随意定制化插件。
一.APT概述
APT 是 Annotation Processor Tool 的缩写,是一种处理注解的工具,准确的来说,它是javac 的一个工具,用于在编译时扫描和处理注解。注解处理器以java代码(编译过的代码)作为输入,以生成.java文件为输出。 
二. Element
为什么要了解Element,自定义注解器,需要继承 AbstractProcessor,对于AbstractProcessor来说,最重要的是 process 方法,process 方法处理的核心就是Element对象,下面我们看一下Element具体接口方法或子接口吧~
三. AnnotationProcessor
1.1 什么是Annotation(注解)
元数据,标记可以在编译,类加载,运行时被读取,并执行相应的处理
1.2 Annotation有什么用?
通过使用注解,可以在不改变原有的逻辑下,在源文件中嵌入一些补充信息,代码分析采集可以利用这些补充信息进行验证或者进行部署
1.3 Annotation类型
1.4 Annotation Processor 实质原理
Javac编译器编根据注解(Annotation)获取相关数据,解决重复编码的问题
四. 自定义ButterKnife实战
4.1 ButterKnife是什么?
ButterKnife是一个编译时依赖注入框架,主要目的是用来简化android中类似findViewById、setOnclickListener等的template代码。
4.2 ButterKnife功能介绍
4.3 用反射实现 ButterKnife
-
Bind class -
bind(Activity) method -
用反射获取Field[],然后获取 Annotation BindView
ButterKnife 是依赖注入吗?
什么是依赖注入: 把依赖的决定权交给外部,即依赖注入
-
ButterKnife: 自己决定的依赖的获取,只是执行过程交给 ButterKnife 所以ButterKnife 只是一个 View Binding 库,而不是依赖注入
4.4 项目结构
4.5 实现步骤
第一步: 自定义BindView注解 @MkBindView
在apt-annotation新建一个注解 @MkBindView 
第二步: 添加模块依赖关系
第三步: 创建注解处理器
在apt-processor里定义注解处理器MkBindViewProcessor
来看一下MkBindViewProcessor的父类AbstractProcessor实现吧
-
@SupportedAnnotationTypes 
-
@SupportedSourceVersion 
-
process 
第一步
通过roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(MkBindView.class)获得所以含有@MkBindView注解的element集合
//得到所有的注解
Set<? extends Element> elements = roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(MkBindView.class);
第二步
通过 classElement.getQualifiedName() 可以获取类的完整包名和类名
String fullClassName = classElement.getQualifiedName().toString();
第三步
VariableElement variableElement = (VariableElement) element;
//获取类信息
TypeElement classElement = (TypeElement) variableElement.getEnclosingElement();
第四步
将element信息以"包名 + 类名"为key保存在mClassCreatorFactoryMap中
MkClassCreatorFactory proxy = mClassCreatorFactoryMap.get(fullClassName);
if (proxy == null) {
proxy = new MkClassCreatorFactory(mElementUtils, classElement);
mClassCreatorFactoryMap.put(fullClassName, proxy);
}
第五步
通过mClassCreatorFactoryMap对应的java文件,其中mClassCreatorFactoryMap是MkClassCreatorFactory的Map集合
MkBindView bindAnnotation = variableElement.getAnnotation(MkBindView.class);
//获取 View 的 id
int id = bindAnnotation.value();
proxy.putElement(id, variableElement);
MkClassCreatorFactory源码查看
public class MkClassCreatorFactory {
private String mBindingClassName;
private String mPackageName;
private TypeElement mTypeElement;
private Map<Integer, VariableElement> mVariableElementMap = new HashMap<>();
MkClassCreatorFactory(Elements elementUtils, TypeElement classElement) {
this.mTypeElement = classElement;
PackageElement packageElement = elementUtils.getPackageOf(mTypeElement);
String packageName = packageElement.getQualifiedName().toString();
String className = mTypeElement.getSimpleName().toString();
this.mPackageName = packageName;
this.mBindingClassName = className + "_SensorsDataViewBinding";
}
public void putElement(int id, VariableElement element) {
mVariableElementMap.put(id, element);
}
/**
* 创建 Java 代码
*
* @return String
*/
public String generateJavaCode() {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append("/**\n" +
" * Auto Created by SensorsData APT\n" +
" */\n");
builder.append("package ").append(mPackageName).append(";\n");
builder.append('\n');
builder.append("public class ").append(mBindingClassName);
builder.append(" {\n");
generateBindViewMethods(builder);
builder.append('\n');
builder.append("}\n");
return builder.toString();
}
/**
* 加入Method
*
* @param builder StringBuilder
*/
private void generateBindViewMethods(StringBuilder builder) {
builder.append("\tpublic void bindView(");
builder.append(mTypeElement.getQualifiedName());
builder.append(" owner ) {\n");
for (int id : mVariableElementMap.keySet()) {
VariableElement element = mVariableElementMap.get(id);
String viewName = element.getSimpleName().toString();
String viewType = element.asType().toString();
builder.append("\t\towner.");
builder.append(viewName);
builder.append(" = ");
builder.append("(");
builder.append(viewType);
builder.append(")(((android.app.Activity)owner).findViewById( ");
builder.append(id);
builder.append("));\n");
}
builder.append(" }\n");
}
/**
* 使用 javapoet 创建 Java 代码
* javapoet
*
* @return TypeSpec
*/
public TypeSpec generateJavaCodeWithJavapoet() {
TypeSpec bindingClass = TypeSpec.classBuilder(mBindingClassName)
.addModifiers(Modifier.PUBLIC)
.addMethod(generateMethodsWithJavapoet())
.build();
return bindingClass;
}
/**
* 使用 javapoet 创建 Method
*
* @return MethodSpec
*/
private MethodSpec generateMethodsWithJavapoet() {
ClassName owner = ClassName.bestGuess(mTypeElement.getQualifiedName().toString());
MethodSpec.Builder methodBuilder = MethodSpec.methodBuilder("bindView")
.addModifiers(Modifier.PUBLIC)
.returns(void.class)
.addParameter(owner, "owner");
for (int id : mVariableElementMap.keySet()) {
VariableElement element = mVariableElementMap.get(id);
String viewName = element.getSimpleName().toString();
String viewType = element.asType().toString();
methodBuilder.addCode("owner." + viewName + " = " + "(" + viewType + ")(((android.app.Activity)owner).findViewById( " + id + "));");
}
return methodBuilder.build();
}
public String getPackageName() {
return mPackageName;
}
public String getProxyClassFullName() {
return mPackageName + "." + mBindingClassName;
}
public TypeElement getTypeElement() {
return mTypeElement;
}
}
以上代码主要是从Elements, TypeElement 中获得 一些想要的信息,如: packName,Activity 名,变量类型,id等,通过StringBuilder拼接代码,每个对象分别代表一个对应的.java文件
第四步: 编写 Bind View 业务代码
-
新增bindView方法 在上面的 MkBindViewProcessor 我们动态创建了 xxxActivity_MKViewBinding.java文件,在我们的反射里面我们需要调用bindView完成View的绑定
public class MkButterKnife {
public static void bindView(Activity activity) {
Class clazz = activity.getClass();
try {
Class<?> bindViewClass = Class.forName(clazz.getName() + "_MkViewBinding");
Method method = bindViewClass.getMethod("bindView", activity.getClass());
method.invoke(bindViewClass.newInstance(), activity);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
-
添加apt-annotation 注解依赖
dependencies {
implementation project(':apt-annotation')
}
第五步: 在应用程序使用注解处理器
配置完整的配置脚本内容
dependencies {
implementation project(':apt-annotation')
implementation project(':apt-sdk')
annotationProcessor project(':apt-processor')
}
注解处理器依赖的模块是 annotationProcessor,最后在Activity里使用 @MkBindView
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@MkBindView(R.id.button)
AppCompatButton button;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
MkButterKnife.bindView(this);
button.setText("New Text");
}
}
第六步: 利用 javapoet 将 .Bind 文件生成 .class 文件
6.1 添加依赖关系
dependencies {
implementation project(':apt-annotation')
implementation 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc2'
implementation 'com.squareup:javapoet:1.10.0'
}
6.2 添加构建生成java代码
6.3 生成java文件
// 使用 javapoet 创建java文件
for (String key : mClassCreatorFactoryMap.keySet()) {
MkClassCreatorFactory proxyInfo = mClassCreatorFactoryMap.get(key);
JavaFile javaFile = JavaFile.builder(proxyInfo.getPackageName(), proxyInfo.generateJavaCodeWithJavapoet()).build();
try {
// 生成文件
javaFile.writeTo(processingEnv.getFiler());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return true;
}
总结
APT的核心用一句话总结就是:
理解Annotation Processing原理: 编译过程中读源码,然后生成代码,再编译
本文以ButterKnife为例,通过Processor自动生成findViewById模板代码,然后通过 square公司的 javapoet 插件将 Binding.java 文件转换成 java代码,APT应用范围非常广泛,尤其是组件化开发领域,所以小伙伴们务必掌握。
本文相关代码已经上传MkButterKnife，有帮助的话Star一波吧。
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