注解和APT

注解

一种用于解释java代码的标签，用于为 Java 代码提供元数据。作为元数据，注解不直接影响你的代码执行，但也有一些类型的注解实际上可以用于这一目的。

注解种类：

• 元注解
• java自带注解
• 自定义注解

自定义注解：

语法格式

public @interface MyAnnotation {
    
}

元注解：用于修饰自定义注解

1. Retention：说明自定义注解的声明周期

 RetentionPolicy.RUNTIME // 注解保留到程序运行时
 RetentionPolicy.CLASS // 注解保留到编译
 RetentionPolicy.SOURCE // 注解保留到源码阶段（编译后.class文件不会有这个注解）

2. Documented:文档注解，将自定义注解的元素包含到javadoc文档中（不常用）

3. Target：描述注解的使用范围

    TYPE, // 类、接口、枚举类
 
    FIELD, // 成员变量（包括：枚举常量）
 
    METHOD, // 成员方法
 
    PARAMETER, // 方法参数
 
    CONSTRUCTOR, // 构造方法
 
    LOCAL_VARIABLE, // 局部变量
 
    ANNOTATION_TYPE, // 注解类
 
    PACKAGE, // 可用于修饰：包
 
    TYPE_PARAMETER, // 类型参数，JDK 1.8 新增
 
    TYPE_USE // 使用类型的任何地方，JDK 1.8 新增

4. Inherited:使自定义注解具有继承性

@Inherited
public @interface InheritAnnotation {
}

@InheritAnnotation
public class Person {

}

class Man extends Person{

}

Man类具有InheritAnnotation注解属性；

5. Repeatable：表示这个注解可以重复使用

public @interface Persons {
    Person[] value();
}

@Repeatable(Persons.class)
public @interface Person {
    String value() default "";
}

@Person(value = "222")
@Person(value = "111")
class RepeatableAnnotation{

}

注解的属性：

注解只有成员变量，没有方法。需要注意的是，在注解中定义属性时它的类型必须是 8 种基本数据类型，默认值需要用 default 关键值指定

public @interface Person {
    String name();
    String position() default "普工";
    int age();
    boolean isMale();
}

注解属性的提取（运行时注解提取）：

使用反射提取类的注解信息；

定义一个Employee注解，用来存放员工的基本信息

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Employee {
    String name();
    String position() default "普工";
    int age();
    boolean isMale();
}

两个员工类，tony，amy，分别指定他们注解的值

@Employee(name = "tony甲",position = "经理",age = 26,isMale = true)
public class Tony {
}

@Employee(name = "amy红",position = "HR",age = 30,isMale = false)
 class Amy{
}

通过反射获取他们注解所带的值

public static void main(String[] args) {
        Tony tony = new Tony();
        Amy amy = new Amy();

        Class tonyClass = tony.getClass();
        Employee tonyClassAnnotation = (Employee) tonyClass.getAnnotation(Employee.class);
        System.out.println(tonyClassAnnotation);

        Class amyClass = amy.getClass();
        Annotation[] amyClassAnnotations = amyClass.getAnnotations();
        Employee amyClassAnnotation = (Employee) amyClassAnnotations[0];
        System.out.println(amyClassAnnotation);

    }

运行结果

注解的作用：

• 提供信息给编译器：编译器可以利用注解来探测错误和警告信息
• 编译阶段的处理：软件工具可以用来利用注解信息来生成代码、Html文档或者做其它相应处理。
• 运行时的处理： 某些注解可以在程序运行的时候接受代码的提取值得注意的是，注解不是代码本身的一部分。

APT （编译期注解提取）

APT(Annotation Processing Tool 的简称)，可以在代码编译期解析注解，并且生成新的 Java 文件，减少手动的代码输入。

下面介绍APT技术的几个重要概念

• AbstractProcess 注解处理器:一个抽象类，用于自定义注解处理器，需要继承这个类，并实现它的四个方法；
• AutoService 处理器注册服务：谷歌提供的一个自动注册注解处理器的服务，省去写MATA文件的步骤
• JavaPoet 代码生成工具：一个第三方的API，通过这个API可以生成模板类型的java代码

AbstractProcess 和 AutoService 实现编译期解析注解

1. 我们需要创建两个java Module annotation和processors

注意这两个都是java Module，annotation用来存放我们的自定义注解，processor用来存放我们的自定义注解处理器；app是我们的工程项目，他们的依赖关系是app依赖annotation和processors，processors依赖annotation；

2. 创建自定义注解，在项目中引用注解

自定义注解 在项目中使用注解

3. 创建自定义注解处理器

首先引入谷歌的自动注册服务，AutoService

implementation 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc4'
implementation 'com.google.auto:auto-common:0.10'

直接添加一个autoService注解就可

自定义注解处理器

@AutoService(Processor.class)
public class MyProcessor extends AbstractProcessor {

    @Override
    public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) {
        super.init(processingEnv);
    }


    /**
     * 这相当于每个处理器的主函数main()，你在这里写你的扫描、评估和处理注解的代码，以及生成Java文件。
     * 输入参数RoundEnviroment，可以让你查询出包含特定注解的被注解元素
     * @param annotations   请求处理的注解类型
     * @param roundEnv  有关当前和以前的信息环境
     * @return  如果返回 true，则这些注解已声明并且不要求后续 Processor 处理它们；
     *          如果返回 false，则这些注解未声明并且可能要求后续 Processor 处理它们
     */
    @Override
    public boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations, RoundEnvironment roundEnv) {

        System.out.println("-----process():-------");

        // 通过我们指定的注解返回与这个注解绑定的element集合
        Set<? extends Element> annotationElements = roundEnv.getElementsAnnotatedWith(MyAnnotation.class);
        // 遍历当前element集合
        for (Element element : annotationElements){
            // 通过element的种类将他转成element的实现类
            if (element.getKind() == ElementKind.CLASS){
                TypeElement typeElement = (TypeElement) element;
                // 通过element的具体的实现类获取注解的值
                System.out.println(typeElement.getAnnotation(MyAnnotation.class).value());
            }
        }

        return false;
    }

    // 规定这个注解处理器处理的注解
    @Override
    public Set<String> getSupportedAnnotationTypes() {
        Set<String> set = new LinkedHashSet<>();
        set.add(MyAnnotation.class.getCanonicalName());
        return set;
    }

    //指定java版本
    @Override
    public SourceVersion getSupportedSourceVersion() {
        return super.getSupportedSourceVersion();
    }
}

下面重点介绍Element接口

Element 代表程序的元素，在注解处理过程中，编译器会扫描所有的Java源文件，并将源码中的每一个部分都看作特定类型的 Element。它可以代表包、类、接口、方法、字段等多种元素种类，具体看getKind()方法中所指代的种类，每个Element 代表一个静态的、语言级别的构件。

/**
     * 返回此元素的种类：包、类、接口、方法、字段...,如下枚举值
     * PACKAGE, ENUM, CLASS, ANNOTATION_TYPE, INTERFACE,
     * ENUM_CONSTANT, FIELD, PARAMETER, LOCAL_VARIABLE, 
     * EXCEPTION_PARAMETER,METHOD, CONSTRUCTOR, STATIC_INIT, 
     * INSTANCE_INIT, TYPE_PARAMETER, OTHER, RESOURCE_VARIABLE;
     */
    ElementKind getKind();

getKind()用于获取这个Element的具体种类，这些种类都存放在枚举类ElementKind中

Element接口有五个默认实现类：

• PackageElement： 表示一个包程序元素
• TypeElement： 表示一个类或接口程序元素
• VariableElement： 表示一个字段、enum 常量、方法或构造方法参数、局部变量或异常参数
• ExecutableElement： 表示某个类或接口的方法、构造方法或初始化程序（静态或实例），包括注解类型元素
• TypeParameterElement： 表示一般类、接口、方法或构造方法元素的泛型参数

在process（）中，我们通过当前环境信息RoundEnvironment和我们指定要解析的注解拿到和这个注解相关的Element集合，再遍历element集合通过它的Kind将它转成具体的Element实现类，然后通过这个实现类去获取注解；