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ButterKnife实现原理

ButterKnife实现原理

作者: baifanger | 来源:发表于2020-09-12 23:29 被阅读0次

    ButterKnife源码地址:https://github.com/JakeWharton/butterknife
    1.所用主要技术
     APT,反射,javaPoet(生成.java文件)
    2.原理
     在编译前,生成相应的辅助类,xx_ViewBinding.java,运行时,利用该辅助类对Activity中的view进行findViewById等操作
    3.代码实现(以下以@BindView->findViewById为例)
     在早期的时候,实现@BindView的功能,是在代码运行时通过反射+注解的方法来实现的。反射拿到当前activity中所有的变量->遍历所有变量->拿到变量上的注解信息(R.id.xxx)->调用findViewById->利用反射将activity中该变量初始化
     以上方案可以实现@BindView的功能,但在运行时,大量运用反射,会影响app的性能。因此,ButterKnife在实现上,将这些功能移到了编译前。

    1>生成辅助类
     在编译前对代码进行处理,就要用到APT(Annotation Processor Tool),这个我在java注解的使用已经有大致的使用方法,简言之,就是当你需要动态生成.java文件时,就需要用到APT。通过ButterKnife的使用方法

     implementation 'com.jakewharton:butterknife:10.2.3'
     annotationProcessor 'com.jakewharton:butterknife-compiler:10.2.3'
    

    可能看出,ButterKnife中,必然会有AbstractProcessor的子类来对处解进行处理,并生成相应的辅助类。


    image.png

    在ButterKnife工程中,butterknife-compiler工程,便是注解处理器相关的代码。在此工程下,可以发现一个类 ButterKnifeProcessor.java

      public final class ButterKnifeProcessor extends AbstractProcessor {
      @Override 
      public boolean process(Set<? extends TypeElement> elements, RoundEnvironment env) {
        Map<TypeElement, BindingSet> bindingMap = findAndParseTargets(env);
    
        for (Map.Entry<TypeElement, BindingSet> entry : bindingMap.entrySet()) {
          TypeElement typeElement = entry.getKey();
          BindingSet binding = entry.getValue();
    
          JavaFile javaFile = binding.brewJava(sdk, debuggable);
          try {
            javaFile.writeTo(filer);
          } catch (IOException e) {
            error(typeElement, "Unable to write binding for type %s: %s", typeElement, e.getMessage());
          }
        }
        return false;
      }
    }
    

    以上只贴出了process方法,这是apt的关键,具体此方法是如何运行的,我就暂不分析了,里面东西太多,我们只需要知道,这个注解处理器会根据注解所在的类,生成一个相应的.java文件的辅助类,在代码运行时,通过辅助类来完成对view的findViewById.

    2>辅助类的内容
    下面以我的测试工程为例

    public class MainActivity extends AppCompatActivity {
        @BindView(R.id.event_reflect)
        public Button reflectBt;
    
        @Override
        protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            ButterKnife.bind(this);
        }
    
        @OnClick(R.id.event_reflect)
        public void reflectClick() {
            startActivity(new Intent(MainActivity.this, Reflect2Activity.class));
        }
    }
    

    MainActivity中,用到了@BindView以及@OnClick两个注解,在

    image.png
    apt生成的java代码会生成在此处,相应的java文件名称为MainActivity_ViewBinding.java,通过名称我们可以发现,apt生成的辅助类的名称即为注解所在类的名称加_ViewBinding,这样便于后续各Activity能找到其相应的辅助类。
    public class MainActivity_ViewBinding implements Unbinder {
      private MainActivity target;
    
      private View view7f08007e;
    
      @UiThread
      public MainActivity_ViewBinding(MainActivity target) {
        this(target, target.getWindow().getDecorView());
      }
    
      @UiThread
      public MainActivity_ViewBinding(final MainActivity target, View source) {
        this.target = target;
    
        View view;
        view = Utils.findRequiredView(source, R.id.event_reflect, "field 'reflectBt' and method 'reflectClick'");
        target.reflectBt = Utils.castView(view, R.id.event_reflect, "field 'reflectBt'", Button.class);
        view7f08007e = view;
        view.setOnClickListener(new DebouncingOnClickListener() {
          @Override
          public void doClick(View p0) {
            target.reflectClick();
          }
        });
      }
    
      @Override
      @CallSuper
      public void unbind() {
        MainActivity target = this.target;
        if (target == null) throw new IllegalStateException("Bindings already cleared.");
        this.target = null;
    
        target.reflectBt = null;
    
        view7f08007e.setOnClickListener(null);
        view7f08007e = null;
      }
    }
    

    打开此文件,我们可能看到setOnClickListener,以及 Utils.findRequiredView方法,顺着代码,我们在Utils中就可以找到相应的findViewById的方法。
    关于辅助类的生成,大致内容就是这些.

    3>辅助类如何起作用
    下面来看我们在用ButterKnife时,用到的ButterKnife.bind(this),其代码出下:

      public final class ButterKnife {
        public static Unbinder bind(@NonNull Activity target) {
        View sourceView = target.getWindow().getDecorView();
        return bind(target, sourceView);
      }
    
      public static Unbinder bind(@NonNull Object target, @NonNull View source) {
        Class<?> targetClass = target.getClass();
        if (debug) Log.d(TAG, "Looking up binding for " + targetClass.getName());
        Constructor<? extends Unbinder> constructor = findBindingConstructorForClass(targetClass);
    
        if (constructor == null) {
          return Unbinder.EMPTY;
        }
    
        //noinspection TryWithIdenticalCatches Resolves to API 19+ only type.
        try {
          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);
        }
      }
    
      private static Constructor<? extends Unbinder> findBindingConstructorForClass(Class<?> cls) {
        Constructor<? extends Unbinder> bindingCtor = BINDINGS.get(cls);
        if (bindingCtor != null || BINDINGS.containsKey(cls)) {
          if (debug) Log.d(TAG, "HIT: Cached in binding map.");
          return bindingCtor;
        }
        String clsName = cls.getName();
        if (clsName.startsWith("android.") || clsName.startsWith("java.")
            || clsName.startsWith("androidx.")) {
          if (debug) Log.d(TAG, "MISS: Reached framework class. Abandoning search.");
          return null;
        }
        try {
          Class<?> bindingClass = cls.getClassLoader().loadClass(clsName + "_ViewBinding");
          //noinspection unchecked
          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());
          bindingCtor = findBindingConstructorForClass(cls.getSuperclass());
        } catch (NoSuchMethodException e) {
          throw new RuntimeException("Unable to find binding constructor for " + clsName, e);
        }
        BINDINGS.put(cls, bindingCtor);
        return bindingCtor;
      }
    }
    

    findBindingConstructorForClass(targetClass)cls.getClassLoader().loadClass(clsName + "_ViewBinding");可以看出,在ButterKnife.bind(this)中,最主要的就是通过当前activity的名称以固定的"_ViewBinding"后缀,找到了当前Activity的辅助类,并通过反射,生成了该辅助类的对象。而该辅助类持有当前的activity对象,从辅助类的代码可以看出,在辅助类里对当前Activity中的各变量进行了相应的findViewById及setOnClickListener等操作

    4>为什么要求public
    在使用BindView时,我们发现,要求变量不能为private,从辅助类的代码

     target.reflectBt = Utils.castView(view, R.id.event_reflect, "field 'reflectBt'", Button.class);
    

    可以看出,在初始化view时,是直接使用的该view,如果设置成private,这里就会出问题

    4.总结
     以上对ButterKnife的原理做了一些简单的介绍,当然,ButterKnife中还有很多内容和功能,以及其中关于javaPoet使用,我们就不一一介绍了,了解了其实现原理后,其他相应的注解相信你会很快掌握。

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