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编译时注解Kapt

编译时注解Kapt

作者: MzDavid | 来源:发表于2018-11-27 18:43 被阅读18次

    注解

    一个注解允许你把额外的元数据关联到一个声明上。然后元数据就可以被相关的源代码工具访问,通过编译好的类文件或是在运行时,取决于这个注解是如何配置的。 --《Kotlin in Action》

    注解(也被成为元数据)为我们在代码中添加信息提供了一种形式化的方法,使我们可以在稍后某个时刻非常方便地使用这些数据。 --《Thinging in Java》

    在Java和Kotlin中声明注解的方式还是有些差异:

    Java:
    public @interface MyAnnotation {
    }
    
    public @interface MyAnnotation2{
        String value();
    }
    
    Kotlin:
    annotation class MyAnnotation
    
    annotation class MyAnnotation2(val value:String)
    

    元注解

    可以应用到注解类上的注解被称为元注解。

    比较常见的元注解有@Target、@Retention

    @Target(AnnotationTarget.ANNOTATION_CLASS)
    @MustBeDocumented
    public annotation class Target(vararg val allowedTargets: AnnotationTarget)
    
    
    public enum class AnnotationTarget {
        /** Class, interface or object, annotation class is also included */
        CLASS,
        /** Annotation class only */
        ANNOTATION_CLASS,
        /** Generic type parameter (unsupported yet) */
        TYPE_PARAMETER,
        /** Property */
        PROPERTY,
        /** Field, including property's backing field */
        FIELD,
        /** Local variable */
        LOCAL_VARIABLE,
        /** Value parameter of a function or a constructor */
        VALUE_PARAMETER,
        /** Constructor only (primary or secondary) */
        CONSTRUCTOR,
        /** Function (constructors are not included) */
        FUNCTION,
        /** Property getter only */
        PROPERTY_GETTER,
        /** Property setter only */
        PROPERTY_SETTER,
        /** Type usage */
        TYPE,
        /** Any expression */
        EXPRESSION,
        /** File */
        FILE,
        /** Type alias */
        @SinceKotlin("1.1")
        TYPEALIAS
    }
    

    Target表明你的注解可以被应用的元素类型,包括类、文件、函数、属性等,如果需要你可以声明多个对象。

    @Target(AnnotationTarget.ANNOTATION_CLASS)
    public annotation class Retention(val value: AnnotationRetention = AnnotationRetention.RUNTIME)
    
    
    public enum class AnnotationRetention {
        /** Annotation isn't stored in binary output */
        SOURCE,
        /** Annotation is stored in binary output, but invisible for reflection */
        BINARY,
        /** Annotation is stored in binary output and visible for reflection (default retention) */
        RUNTIME
    }
    

    Retention被用来说明你声明的注解是否会被存储到.class文件,以及在运行时是否可以通过反射来访问它。

    注解分类

    从取值的方式来说可以分为两类:编译时注解和运行时注解。

    运行时注解

    使用反射在程序运行时操作。目前最著名的使用运行时注解的开源库就是Retrofit。(由于运行时注解使用了反射,必然会影响到效率)

    编译时注解

    顾名思义,就是编译时去处理的注解。dagger,butterKnife,包括谷data binding,都用到了编译时注解。其核心就是编译时注解+APT+动态生成字节码。

    APT和KAPT

    APT (Annotation Processor Tool):注解处理器是一个在javac中的,用来编译时扫描和处理的注解的工具。你可以为特定的注解,注册你自己的注解处理器。
    注解处理器可以生成Java代码,这些生成的Java代码会组成 .java 文件,但不能修改已经存在的Java类(即不能向已有的类中添加方法)。而这些生成的Java文件,会同时与其他普通的手写Java源代码一起被javac编译。

    KAPT与APT完全相同,只是在Kotlin下的注解处理器。

    实例

    使用编译时注解+APT+动态生成字节码完成了一个butterKnife最基础的findViewById的功能,适合入门学习。

    一、声明注解

    在项目中新建一个java library,声明两个注解,一个用来注解类,一个用来注解方法。

    @Target(AnnotationTarget.CLASS)
    @Retention(AnnotationRetention.SOURCE)
    annotation class MyClass
    
    
    @Target(AnnotationTarget.FIELD)
    @Retention(AnnotationRetention.SOURCE)
    annotation class findView(val value: Int = -1)
    
    

    使用注解

    @MyClass
    class MainActivity : Activity() {
    
        @findView(R.id.text1)
        var text123: TextView? = null
    
        @findView(R.id.text2)
        var text2: TextView? = null
    
        override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
            super.onCreate(savedInstanceState)
            setContentView(R.layout.activity_main)
        }
    }
    

    二、获取注解

    创建一个类继承自AbstractProcessor

    @AutoService(Processor::class)
    @SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_8)
    class MyProcessor : AbstractProcessor() {
        
        override fun getSupportedAnnotationTypes(): Set<String> {
            return setOf(MyClass::class.java.canonicalName)
        }
    
        override fun init(processingEnv: ProcessingEnvironment) {
            super.init(processingEnv)
            
        }
    
        override fun process(annotations: MutableSet<out TypeElement>, roundEnv: RoundEnvironment): Boolean {
    
            return true
        }
    }
    

    三、动态生成字节码

    使用kotlinpoet动态生成代码

     override fun process(annotations: MutableSet<out TypeElement>, roundEnv: RoundEnvironment): Boolean {
            mLogger.info("processor start")
             //获取所有用@MyClass注解的类
            val elements = roundEnv.getElementsAnnotatedWith(MyClass::class.java)
            elements.forEach {
                val typeElement = it as TypeElement
                val members = elementUtils!!.getAllMembers(typeElement)
    
                //创建一个bingdView的方法,参数为activity,并使用JvmStatic注解
                val bindFunBuilder = FunSpec.builder("bindView").addParameter("activity", typeElement.asClassName()).addAnnotation(JvmStatic::class.java)
    
    
                members.forEach {
                    //获取所有@findview注解的属性
                    val find: findView? = it.getAnnotation(findView::class.java)
                    if (find != null) {
                        mLogger.info("find annotation " + it.simpleName)
                        //方法中添加findviewById
                        bindFunBuilder.addStatement("activity.${it.simpleName} = activity.findViewById(${find.value})")
                    }
                }
                val bindFun = bindFunBuilder.build()
    
    
                //生成一个由@MyClass注解的类的名称加_bindView后缀的类,其中有一个静态方法bindView
                val file = FileSpec.builder(getPackageName(typeElement), it.simpleName.toString()+"_bindView")
                        .addType(TypeSpec.classBuilder(it.simpleName.toString()+"_bindView")
                                .addType(TypeSpec.companionObjectBuilder()
                                        .addFunction(bindFun)
                                        .build())
                                .build())
                        .build()
                file.writeFile()
            }
    
            mLogger.info("end")
            return true
        }
    

    编译代码,本例就会在build下生成一个MainActivity_bindView的类,其中有一个静态方法bindview,传入的参数是activity,方法中是我们注解的text123和text2的findviewById。只要在Activity启动时调用这个静态方法就可以实现View的绑定。

    四、调用

    在MainActivity中调用静态方法就可以绑定View,但是由于这个类是编译时生成的,在MainActivity中其实并不知道有这个类存在,无法直接调用。这个时候就要使用反射了。我们在生成类的时候使用“类名”+“_bindView”的方式,知道了静态方法的类名就可以使用反射执行方法了。

    class MyKapt {
        companion object {
            fun bindView(target: Any) {
                val classs = target.javaClass
                val claName = classs.name + "_bindView"
                val clazz = Class.forName(claName)
    
                val bindMethod = clazz.getMethod("bindView", target::class.java)
                val ob = clazz.newInstance()
                bindMethod.invoke(ob, target)
            }
        }
    }
    

    MainActivity中:

     override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
            super.onCreate(savedInstanceState)
            setContentView(R.layout.activity_main)
            MyKapt.bindView(this)
        }
    

    搞定!这是我写的简单Demo
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