ViewBinding,你真的理解了吗?

作者: 愿天堂没Android | 来源:发表于2022-04-06 22:12 被阅读0次

    前言

    Android开发中,控件绑定是一个久远的话题。

    最开始就是使用findViewById,满屏都是各种find;

    后来出现了Butterknife,使用注解来进行控件绑定,这样一来使UI层的代码清爽了很多,即使这样,还存在众多臃肿的全局变量的控件;

    后来kotlin 推出了kotlin-android-extensions 插件,可以直接用id就能得到xml中的控件对象并且使用,这种方式真的很香,它原理是利用了字节码插桩技术,帮我们自动生成了类似findViewById的东西,

    具体废弃的原因我猜测:

    1.不兼容Java。虽然现在google各种新技术都在以java为主,像协程,Compose之类,但是这些都是可以独立于平台的,而控件绑定这个功能是基于平台的,必然需要考虑java用户群体。

    2.虽然我们kotlin-android-extensions 我们使用起来非常爽,但是从它的实现原理也暴露出来一些问题,在无形之中降低了程序的运行效率。

    使用

    ViewBinding的简单使用可以说是非常简单。

    首先在我们的moudlebuild.gradle下进行配置:

    buildFeatures {
            viewBinding true
    }
    
    

    viewbinding的配置是独立于moudle的。

    配置之后,会生成对应的Binding类,我们直接调用,进行绑定即可。

        lateinit var binding: MainActivityBinding
        override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
            super.onCreate(savedInstanceState)
            binding = MainActivityBinding.inflate(layoutInflater)
            setContentView(binding.root)
            binding.message.text = "Android开发那点事儿"
        }
    
    

    在使用上,我们就可以直接通过binding来获取到我们XML布局中定义的控件,非常方便。

    原理

    生成的binding文件 是在 build/generated/data_binding_base_class_source_out/debug/out 目录下,我们先看下生成的类内容

    这是我定义的XML布局:

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
        android:id="@+id/main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">
        <TextView
            android:id="@+id/message"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="MainFragment"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
    
    

    这是生成的binding类:

    public final class MainActivityBinding implements ViewBinding {
      private final ConstraintLayout rootView;
      public final ConstraintLayout main;
      public final TextView message;
      private MainActivityBinding( ConstraintLayout rootView, ConstraintLayout main, TextView message) {
        this.rootView = rootView;
        this.main = main;
        this.message = message;
      }
    
      @Override
      @NonNull
      public ConstraintLayout getRoot() {
        return rootView;
      }
    
      @NonNull
      public static MainActivityBinding inflate(@NonNull LayoutInflater inflater) {
        return inflate(inflater, null, false);
      }
    
      @NonNull
      public static MainActivityBinding inflate(@NonNull LayoutInflater inflater,
          @Nullable ViewGroup parent, boolean attachToParent) {
        View root = inflater.inflate(R.layout.main_activity, parent, false);
        if (attachToParent) {
          parent.addView(root);
        }
        return bind(root);
      }
    
      @NonNull
      public static MainActivityBinding bind(@NonNull View rootView) {
        int id;
        missingId: {
          ConstraintLayout main = (ConstraintLayout) rootView;
    
          id = R.id.message;
          TextView message = ViewBindings.findChildViewById(rootView, id);
          if (message == null) {
            break missingId;
          }
          return new MainActivityBinding((ConstraintLayout) rootView, main, message);
        }
        String missingId = rootView.getResources().getResourceName(id);
        throw new NullPointerException("Missing required view with ID: ".concat(missingId));
      }
    }
    
    

    在这里viewbinding 帮我解析的xml布局文件,并对设置Id的控件自动进行控件绑定,最后我们最后通过viewbinding获取根布局,调用setContent方法来添加布局。

        @Override
        public void setContentView(View v) {
            ensureSubDecor();
            ViewGroup contentParent = mSubDecor.findViewById(android.R.id.content);
            contentParent.removeAllViews();
            contentParent.addView(v);
            mAppCompatWindowCallback.getWrapped().onContentChanged();
        }
    
    

    原来是由actiivty 进行布局解析,由我们自己进行控件绑定并使用,现在就相当于ViewBinding将这两件事情都做了。

    那这些binding类是如何生成的呢?这就是接下来我们要探索的话题。

    当我改变布局文件的时候,发现binding类文件并不会实时发生改变,需要编译之后binding类文件才会进行对应改变,由此推断,binding类文件应该是APG在编译项目的时候生成的。

    我们运行一下,看下Task

    整个编译流程中,只捕捉到了三个关于dataBindingtask,我们现在并不能确定是哪个task生成的binding类,那怎么办?

    那我们就一个一个执行,一个一个去试。

    AS右侧的gradle任务栏中,找到了关于databindingtask

    我们再分别执行 dataBindingMergeDependencyArtifactsDebugdataBindingMergeGenClassesDebugdataBindingGenBaseClassesDebug

    clean操作,然后执行 前两个task 之后,发现只是生成了两个空文件夹,并未有内容生成:

    在执行了dataBindingMergeGenClassesDebug 之后,生成了我们所需要的binding类,

    dataBindingMergeGenClassesDebug 这个task 就是我们要探索的重点。

    接下来我们引入AGP源码和Databinding源码,进行分析:

    implementation 'com.android.tools.build:gradle:7.0.2'
    implementation 'androidx.databinding:databinding-compiler-common:7.0.2'
    implementation 'androidx.databinding:databinding-common:7.0.2'
    implementation 'com.android.databinding:baseLibrary:7.0.2'
    
    

    appbuild.gradle中引入就行,我们在External Libraries 中进行查阅。

    我们查找的入口主要有两个,一个AGPTaskManager 类,这个是管理Task创建的类,还有另外一个入口,就是从 /com/android/build/gradle/internal/tasks 路径去找,这个是属于熟能生巧的一个捷径。

    首先看TaskManager ,通过方法查阅,我们会发现关于创建DataBinding Task 的只要一个方法 createDataBindingTasksIfNecessary

        protected fun createDataBindingTasksIfNecessary(creationConfig: ComponentCreationConfig) {
            val dataBindingEnabled = creationConfig.buildFeatures.dataBinding
            val viewBindingEnabled = creationConfig.buildFeatures.viewBinding
            if (!dataBindingEnabled && !viewBindingEnabled) {
                return
            }
            taskFactory.register(DataBindingMergeBaseClassLogTask.CreationAction(creationConfig))
            taskFactory.register(
                    DataBindingMergeDependencyArtifactsTask.CreationAction(creationConfig))
            DataBindingBuilder.setDebugLogEnabled(logger.isDebugEnabled)
            taskFactory.register(DataBindingGenBaseClassesTask.CreationAction(creationConfig))
            
            // DATA_BINDING_TRIGGER artifact is created for data binding only (not view binding)
            if (dataBindingEnabled) {
                if (projectOptions[BooleanOption.NON_TRANSITIVE_R_CLASS]
                        && isKotlinKaptPluginApplied(project)) {
                    // TODO(183423660): Undo this workaround for KAPT resolving files at compile time
                    taskFactory.register(MergeRFilesForDataBindingTask.CreationAction(creationConfig))
                }
                taskFactory.register(DataBindingTriggerTask.CreationAction(creationConfig))
                setDataBindingAnnotationProcessorParams(creationConfig)
            }
        }
    
    

    这里首先获取配置信息,看看ViewBindingDataBinding 的开关状态,如果两个都是关闭直接返回。否则 进行Task注册,在这里进行注册的task,有两个是我们 在编译过程中看到的task,再继续,就是当databinding 开启的时候,会再额外 注册task ,通过这里我们可以了解到 viewBinding 只是DataBinding 中的一部分功能。viewbinding只是进行控件绑定,DataBinding除了基础的控件绑定之外,还拥有双向数据绑定等功能。

    接下来我们看看DataBindingGenBaseClassesTask

    这个Task类的路径是 com.android.build.gradle.internal.tasks.databinding ,跟我说提到的第二个入口吻合,所以以后分析AGP源码,可以从这个路径来找对应的Task,这是一种取巧的方式。

    写过自定义插件的朋友都知道,自定义Task中 需要用注解 @TaskAction 来标识一下task 的运行入口。

        @TaskAction
        fun writeBaseClasses(inputs: IncrementalTaskInputs) {
              recordTaskAction(analyticsService.get()) {
                val args = buildInputArgs(inputs)
                CodeGenerator(
                    args,
                    sourceOutFolder.get().asFile,
                    Logger.getLogger(DataBindingGenBaseClassesTask::class.java),
                    encodeErrors,
                    collectResources()).run()
            }
        }
    
    

    可以看到 writeBaseClasses 方法被 @TaskAction 注解标识,那么这就是我们分析的入口。

    这里主要是创建了 CodeGenerator 类,然后执行了 run()方法。

            override fun run() {
                try {
                    initLogger()
                    BaseDataBinder(
                            LayoutInfoInput(args),
                            if (symbolTables != null) this::getRPackage else null)
                        .generateAll(DataBindingBuilder.GradleFileWriter(sourceOutFolder.absolutePath))
                } finally {
                    clearLogger()
                }
            }
    
    

    CodeGenerator:: run() 中,我们看到这里又创建了BaseDataBinder类,并运行了 generateAll 方法。

        fun generateAll(writer : JavaFileWriter) {
            ..............
            layoutBindings.forEach { layoutName, variations ->
                ...........
                if (variations.first().isBindingData) {
                    check(input.args.enableDataBinding) {
                        "Data binding is not enabled but found data binding layouts: $variations"
                    }
                    val binderWriter = BaseLayoutBinderWriter(layoutModel, libTypes)
                    javaFile = binderWriter.write()
                    classInfo = binderWriter.generateClassInfo()
                } else {
                    check(input.args.enableViewBinding) {
                        "View binding is not enabled but found non-data binding layouts: $variations"
                    }
                    val viewBinder = layoutModel.toViewBinder()
                    javaFile = viewBinder.toJavaFile(useLegacyAnnotations = !useAndroidX)
                    classInfo = viewBinder.generatedClassInfo()
                }
             .................
            }
    
    

    这里对代码进行了精简,这里首先做了一个判断,判断是否为DataBinding ,很明显我们需要分析的内容 在else 里面。

    else 里面,先判断了viewBinding是否开启,然后将 BaseLayoutModel 对象转化为了 ViewBinder 对象,接下来执行了 ViewBinder

    拓展方法 toJavaFile ,这个方法名的意思就很明显了,是去转化为Java文件的。

    fun ViewBinder.toJavaFile(useLegacyAnnotations: Boolean = false) =
        JavaFileGenerator(this, useLegacyAnnotations).create()
    
    

    这里是创建了JavaFileGenerator 类 ,执行create() 方法。

    fun create() = javaFile(binder.generatedTypeName.packageName(), typeSpec()) {
        addFileComment("Generated by view binder compiler. Do not edit!")
    }
    
    

    这里这就是创建binding类的方法了 ,我们主要看下 typeSpec() 方法:

    private fun typeSpec() = classSpec(binder.generatedTypeName) {
        增加 public final 修饰
        addModifiers(PUBLIC, FINAL)
        实现 ViewBinding 接口 
        addSuperinterface(ClassName.get(viewBindingPackage, "ViewBinding"))
        添加 rootView 变量
        addField(rootViewField())
        添加 控件 变量
        addFields(bindingFields())
        创建 无参构造方法
        addMethod(constructor())
        创建 根布局的 get方法
        addMethod(rootViewGetter())
       
        if (binder.rootNode is RootNode.Merge) {
            addMethod(mergeInflate())
        } else {
            创建一个参数的 inflate 方法
            addMethod(oneParamInflate())
            创建三个参数的 inflate 方法 
            addMethod(threeParamInflate())
        }
        添加 bind 方法
        addMethod(bind())
    }
    
    

    使用过javapoet的同学可以看出 这就是使用javapoet 来创建java文件。

    经过 这些创建流程 与我们生成的viewbinding类文件对比,可以发现完全吻合。

    所以我们的ViewBinding类文件 就是在这里通过javapoet生成的。

    总结

    我们最后总结一下:

    我们通过观察编译流程,得出dataBindingGenBaseClassesDebug 是生成binding类的task,然后通过TaskManager 找到对应的

    DataBindingGenBaseClassesTask ,通过@TaskAction 注解找到task执行的入口,最后调用到 DataBinding 里面 BaseDataBinder 类,在这个过程中,通过 ViewBinder 调用到了 JavaFileGenerator 的 create() 方法,在这里通过javapoet 生成了我们所使用Viewbinding类。

    整体调用流程:

    TaskManager
    
    ->writeBaseClasses
    
    ->CodeGenerator :: run()
    
    ->BaseDataBinder::generateAll()
    
    ->ViewBinder::toJavaFile()
    
    ->JavaFileGenerator:: create()
    
    ->typeSpec()
    
    ->javapoet
    
    

    写在最后

    整体流程并不是算复杂,大家在阅读后最好还是自己去跟一遍源码,这个亲自跟一遍,自己理解的才算透彻。

    作者:不说话的匹诺槽
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