ButterKnife原理分析(一)设计思想

作者: Ihesong | 来源:发表于2017-12-19 12:44 被阅读91次

    用过ButterKnife的同学都知道,它可以方便我们用注解的方式来省去每次用findViewById去获取View对象等。而其实它的原理也是很简单的,就是在调用ButterKnife.bind(Object obj, View view)方法时,创建一个对象,这个对象构造方法里面会调用参数view的findViewById来赋值给obj中你注解过的字段(通常是各种View),也就是说ButterKnife把本来我们在自己要显式实现的findViewById等方法,放到了它自己的一个对象里去实现了。现在我们一步步来实现它的设计思路。

    未优化的获取View实现方式

    首先是我们原始的获取View的方式。

    public class TestActivity extends Activity{
    
      TextView text1;
    
      @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_test);
    
        //获取text1对象
        text1 = (TextView)findViewById(R.id.text1);
        text1.setText("我是测试Text 1");
    
        //设置btn_1的点击和长按事件
        Button btn_1 = (Button) findViewById(R.id.btn_1);
        btn_1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
          @Override public void onClick(View v) {
            Toast.makeText(getApplicationContext(), "点击btn_1", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          }
        });
        btn_1.setOnLongClickListener(new View.OnLongClickListener() {
          @Override public boolean onLongClick(View v) {
            Toast.makeText(getApplicationContext(), "长按btn_1", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            return false;
          }
        });
    
        //设置btn_2的点击和长按事件
        Button btn_2 = (Button) findViewById(R.id.btn_2);
        btn_2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
          @Override public void onClick(View v) {
            Toast.makeText(getApplicationContext(), "点击btn_2", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          }
        });
        btn_2.setOnLongClickListener(new View.OnLongClickListener() {
          @Override public boolean onLongClick(View v) {
            Toast.makeText(getApplicationContext(), "长按btn_2", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            return false;
          }
        });
      }
    
    }
    

    这是我们最初的编写方式,简单直接,我们会想是否能稍微优化一下,是它变得更整洁,于是有了下面的改动。

    简单优化的获取View实现方式

    public class TestActivity extends Activity{
    
      TextView text1;
    
      @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_test);
    
        new TestActivity_ViewBind(this, getWindow().getDecorView());
      }
      
      public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
          case R.id.btn_1:
    
            Toast.makeText(this, "点击btn_1", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    
            break;
          case R.id.btn_2:
    
            Toast.makeText(this, "点击btn_2", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    
            break;
          default:
            break;
        }
      }
      
      public boolean onLongClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
          case R.id.btn_1:
    
            Toast.makeText(this, "长按btn_1", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    
            return true;
          case R.id.btn_2:
    
            Toast.makeText(this, "长按btn_2", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    
            return true;
          default:
            break;
        }
        return false;
      }
    
    }
    
    public class TestActivity_ViewBind{
        public TestActivity_ViewBind(final TestActivity activity, final View view){
    
          //获取text1对象
          activity.text1 = (TextView) view.findViewById(R.id.text1);
    
          //设置btn_1的点击和长按事件
          Button btn_1 = (Button) view.findViewById(R.id.btn_1);
          btn_1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override public void onClick(View v) {
    
              activity.onClick(v);
    
            }
          });
          btn_1.setOnLongClickListener(new View.OnLongClickListener() {
            @Override public boolean onLongClick(View v) {
    
              activity.onLongClick(v);
    
              return false;
            }
          });
    
          //设置btn_2的点击和长按事件
          Button btn_2 = (Button) view.findViewById(R.id.btn_2);
          btn_2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override public void onClick(View v) {
    
              activity.onClick(v);
    
            }
          });
          btn_2.setOnLongClickListener(new View.OnLongClickListener() {
            @Override public boolean onLongClick(View v) {
    
              activity.onLongClick(v);
    
              return false;
            }
          });
        }
    }
    

    看上面,我们把获取text1和给btn_1,btn_2设置点击长按事件等操作独立出来,引出一个TestActivity_ViewBind类负责帮TestActivity做初始化。通过findViewById获取到text1后赋值给TestActivity对象的text1,同时btn_1,btn_2也是通过findViewById获取到,然后给它们设置点击和长按事件,在onClick或onLongClick回调时再去调用TestActivity的onClick或onLongClick方法。这样TestActivity看起来是不是精简了不少?但是这样我们发现还有个问题,就是TestActivity_ViewBind还是得我们自己写,写TestActivity_ViewBind这个类比之前正常写法的工作量反而更大了,除了把部分任务独立出来之外,好像并没有什么用处。因此ButterKnife就想到了TestActivity_ViewBind这个类不用我们自己编写,我给你在编译时动态创建,而你所要做的就是在之前的TestActivity中加点注解,告诉ButterKnife要给你做什么初始化。

    ButterKnife优化的获取View实现方式

    下面就是使用ButterKnife之后的代码

    public class TestActivity extends Activity{
    
      //加上@BindView注解,内容为text1对应的id(R.id.text1)
      @BindView(R.id.text1) TextView text1;
    
      @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_test);
    
        ButterKnife.bind(this);
    
        text1.setText("我是测试Text 1");
    
      }
    
      //加上@OnClick注解,作为点击事件的回调标记,内容为btn_1和btn_2的id(R.id.btn_1和R.id.btn_2)
      @OnClick({ R.id.btn_1, R.id.btn_2 }) public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
          case R.id.btn_1:
    
            Toast.makeText(this, "点击btn_1", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    
            break;
          case R.id.btn_2:
    
            Toast.makeText(this, "点击btn_2", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    
            break;
          default:
            break;
        }
      }
    
      //加上OnLongClick注解,作为长按事件的回调标记,内容为btn_1和btn_2的id(R.id.btn_1和R.id.btn_2)
      @OnLongClick({ R.id.btn_1, R.id.btn_2 }) public boolean onLongClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
          case R.id.btn_1:
    
            Toast.makeText(this, "长按btn_1", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    
            return true;
          case R.id.btn_2:
    
            Toast.makeText(this, "长按btn_2", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    
            return true;
          default:
            break;
        }
        return false;
      }
    
    }
    
    

    可以看到@BindView(R.id.text1)这个注解,可以标记要findViewById的是R.id.text1这个id,创建之后的对象是赋给text1。@OnClick({ R.id.btn_1, R.id.btn_2 })这个注解,标记的是当发生R.id.btn_1或者R.id.btn_2的点击事件时回调我标记的这个方法,因此方法名可以是任意的,并不一定是onClick,重要的是看加了什么注解。你可能会想知道帮我生成的这个TestActivity_ViewBind是在哪里了。它的实现是在当前项目模块(如app)的build目录下的,具体是

    app\build\generated\source\apt\debug\(包名)\TestActivity_ViewBinding.java

    我们进去看看它的实现

    public class TestActivity_ViewBinding<T extends TestActivity> implements Unbinder {
      protected T target;
    
      private View view2131558538;
    
      private View view2131558539;
    
      @UiThread
      public TestActivity_ViewBinding(final T target, View source) {
        this.target = target;
    
        View view;
        target.text1 = Utils.findRequiredViewAsType(source, R.id.text1, "field 'text1'", TextView.class);
        view = Utils.findRequiredView(source, R.id.btn_1, "method 'onClick' and method 'onLongClick'");
        view2131558538 = view;
        view.setOnClickListener(new DebouncingOnClickListener() {
          @Override
          public void doClick(View p0) {
            target.onClick(p0);
          }
        });
        view.setOnLongClickListener(new View.OnLongClickListener() {
          @Override
          public boolean onLongClick(View p0) {
            return target.onLongClick(p0);
          }
        });
        view = Utils.findRequiredView(source, R.id.btn_2, "method 'onClick' and method 'onLongClick'");
        view2131558539 = view;
        view.setOnClickListener(new DebouncingOnClickListener() {
          @Override
          public void doClick(View p0) {
            target.onClick(p0);
          }
        });
        view.setOnLongClickListener(new View.OnLongClickListener() {
          @Override
          public boolean onLongClick(View p0) {
            return target.onLongClick(p0);
          }
        });
      }
    
      @Override
      @CallSuper
      public void unbind() {
        T target = this.target;
        if (target == null) throw new IllegalStateException("Bindings already cleared.");
    
        target.text1 = null;
    
        view2131558538.setOnClickListener(null);
        view2131558538.setOnLongClickListener(null);
        view2131558538 = null;
        view2131558539.setOnClickListener(null);
        view2131558539.setOnLongClickListener(null);
        view2131558539 = null;
    
        this.target = null;
      }
    }
    
    

    看了之后有没有觉得和我上面写的TestActivity_ViewBind好像,实现方式是差不多的,当然这些都是动态生成的,不需要我们编写,感觉解放了双手啊,而且ButterKnife还更贴心的做了unbind这个释放引用的实现,防止可能TestActivity_ViewBinding对象没有被销毁时,一直持有引用,导致TestActivity内存泄漏的问题。接下来我们分析ButterKnife.bind(this);是怎么实现绑定的

    ButterKnife绑定流程

    ButterKnife有几个bind方法,分别对应的是Activity,View,Dialog,Object,也就是说,它能够给Activity,View,Dialog,Object这些对象中的属性进行赋值,初始化等操作。

    public final class ButterKnife {
      @NonNull @UiThread
      public static Unbinder bind(@NonNull Activity target) {
        View sourceView = target.getWindow().getDecorView();
        return createBinding(target, sourceView);
      }
    
      @NonNull @UiThread
      public static Unbinder bind(@NonNull View target) {
        return createBinding(target, target);
      }
    
      @NonNull @UiThread
      public static Unbinder bind(@NonNull Dialog target) {
        View sourceView = target.getWindow().getDecorView();
        return createBinding(target, sourceView);
      }
    
      @NonNull @UiThread
      public static Unbinder bind(@NonNull Object target, @NonNull Activity source) {
        View sourceView = source.getWindow().getDecorView();
        return createBinding(target, sourceView);
      }
    
      @NonNull @UiThread
      public static Unbinder bind(@NonNull Object target, @NonNull View source) {
        return createBinding(target, source);
      }
    
      @NonNull @UiThread
      public static Unbinder bind(@NonNull Object target, @NonNull Dialog source) {
        View sourceView = source.getWindow().getDecorView();
        return createBinding(target, sourceView);
      }
    
    }
    

    可以它们最终都是调用到createBinding(target, sourceView); 也就是说,必须要找到一个View对象,才能在后续的处理中对target的内容进行操作。

    public final class ButterKnife {
      private static Unbinder createBinding(@NonNull Object target, @NonNull View source) {
        //找到target所属的类Class对象,例如TestActivity.class
        Class<?> targetClass = target.getClass();
        if (debug) Log.d(TAG, "Looking up binding for " + targetClass.getName());
        //找到target对应的bind的Class对象的构造器,例如TestActivity_ViewBinding这个类的构造器
        Constructor<? extends Unbinder> constructor = findBindingConstructorForClass(targetClass);
    
        if (constructor == null) {
          return Unbinder.EMPTY;
        }
    
        //noinspection TryWithIdenticalCatches Resolves to API 19+ only type.
        try {
          //创建ViewBinding的对象了,例如创建TestActivity_ViewBinding这个对象,调用构造方法
          return constructor.newInstance(target, source);
        } catch (IllegalAccessException e) {
          throw new RuntimeException("Unable to invoke " + constructor, e);
        } catch (InstantiationException e) {
          throw new RuntimeException("Unable to invoke " + constructor, e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
          Throwable cause = e.getCause();
          if (cause instanceof RuntimeException) {
            throw (RuntimeException) cause;
          }
          if (cause instanceof Error) {
            throw (Error) cause;
          }
          throw new RuntimeException("Unable to create binding instance.", cause);
        }
      }
      
      @Nullable @CheckResult @UiThread
      private static Constructor<? extends Unbinder> findBindingConstructorForClass(Class<?> cls) {
        //从map中获取ViewBinding的构造器,避免每次通过反射获取,算是优化
        Constructor<? extends Unbinder> bindingCtor = BINDINGS.get(cls);
        if (bindingCtor != null) {
          if (debug) Log.d(TAG, "HIT: Cached in binding map.");
          return bindingCtor;
        }
        String clsName = cls.getName();
        //忽略android.和java.包名开头的类
        if (clsName.startsWith("android.") || clsName.startsWith("java.")) {
          if (debug) Log.d(TAG, "MISS: Reached framework class. Abandoning search.");
          return null;
        }
        
        try {
          //看这里,查找target类对应的ViewBinding类型
          Class<?> bindingClass = Class.forName(clsName + "_ViewBinding");
          //noinspection unchecked
          //获取构造器
          bindingCtor = (Constructor<? extends Unbinder>) bindingClass.getConstructor(cls, View.class);
          if (debug) Log.d(TAG, "HIT: Loaded binding class and constructor.");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
          if (debug) Log.d(TAG, "Not found. Trying superclass " + cls.getSuperclass().getName());
          //如果当前类没找到,回溯到父类继续查找
          bindingCtor = findBindingConstructorForClass(cls.getSuperclass());
        } catch (NoSuchMethodException e) {
          throw new RuntimeException("Unable to find binding constructor for " + clsName, e);
        }
        
        //把构造器缓存到map
        BINDINGS.put(cls, bindingCtor);
        return bindingCtor;
      }
      
      
      @VisibleForTesting
      static final Map<Class<?>, Constructor<? extends Unbinder>> BINDINGS = new LinkedHashMap<>();
    
    }
    

    可以发现,其实原理也很简单,就是获取target所属的类,比如说是一个HomeFragment对象的话,就是获取HomeFragment这个类对象,然后去查找HomeFragment_ViewBinding这个类,如果找到了就反射创建它的构造器,并缓存起来,避免每次去查找了,如果没找到,找它的父类看有没有对应的ViewBinding类。有了构造器,就可以反射创建HomeFragment_ViewBinding这个对象了,也就会调用它的构造方法,而构造方法里就是做了哪些初始化设置操作,这样整个流程就走通了。

    ButterKnife功能

    • 除了@BindView和@OnClick,@OnLongClick注解之外,ButterKnife还提供了@OnItemClick,@OnItemLongClick,@OnTouch等注解
    • ButterKnife提供了findById方法,让我们不用强制类型转换,它的实现方式是通过泛型实现的
    //不用类型转换
    TextView text2 = ButterKnife.findById(this, R.id.text2);
    
    public final class ButterKnife {
      //泛型实现
      public static <T extends View> T findById(@NonNull Activity activity, @IdRes int id) {
        return (T) activity.findViewById(id);
      }
    }
    
    
    • ButterKnife提供了apply方法,来做一些通用化的设置。例如
    List<TextView> viewList = new ArrayList<>();
    viewList.add(text1);
    viewList.add(text2);
    ButterKnife.apply(viewList, new ButterKnife.Action<TextView>() {
      @Override public void apply(@NonNull TextView view, int index) {
        view.setBackgroundDrawable(new ColorDrawable(ContextCompat.getColor(getBaseContext(), android.R.color.darker_gray)));
      }
    });
    

    可以对viewList中的TextView进行统一的操作,这里是给它们统一设置背景等。而原理也很简单,就是简单的回调而已,所以并没什么稀奇的。

    public final class ButterKnife {
      @UiThread
      public static <T extends View> void apply(@NonNull List<T> list,
          @NonNull Action<? super T> action) {
        //遍历list,调用action.apply
        for (int i = 0, count = list.size(); i < count; i++) {
          action.apply(list.get(i), i);
        }
      }
    }
    
    

    ButterKnife总结

    ButterKnife最大的作用就是方便我们用注解的方式,省去了findViewById操作,还有各种setOnXXXListener操作,是代码看起来更简洁,而它的设计思想就是独立出来一个类负责这些初始化操作,然后又通过注解及注解生成的方式实现它们之间的解耦,只需要调用 ButterKnife.bind(this);,本类压根不知道谁帮它做了初始化操作的。实现原理其实也很简单,也不简单。简单的是,它给你编译生成了Bind类,然后查找创建对象,就完成了初始化操作。不简单的是这个Bind类是怎么生成的,为什么不同注解会有不一样的内容,下一篇中我们继续分析。

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