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Android-注解处理器

Android-注解处理器

作者: Jdqm | 来源:发表于2021-10-21 15:25 被阅读0次

    大家可能都用过Butterknife,今天就从0到1写一个Butterknife,首先通过反射的方式实现,接着再改为注解处理器实现,通过这个例子进而掌握注解处理器的使用。完整代码参考:AnnotationProcessor

    其中也会涉及一些比较有用的知识:
    1、注解相关,在运行时通过反射获取注解信息
    2、通过 javapoet 生成代码,生成代码这个功能如果运用好了,可以解决很多繁琐的重复工作

    先看一个示例代码:

    public class MainActivity extends AppCompatActivity {
        @BindView(R.id.text_view1)
        TextView textView1;
    
        @BindView(R.id.text_view2)
        TextView textView2;
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
    
    //        textView1 = findViewById(R.id.text_view1);
    //        textView2 = findViewById(R.id.text_view2);
            Butterknife.bind(this);
    
            textView1.setText("Hello Annotation1");
            textView2.setText("Hello Annotation2");
        }
    }
    

    布局里面有两个TextView,分别是textView1和textView2,正常来说我们需要通过以下代码来获取这两个对象

    textView1 = findViewById(R.id.text_view1);
    textView2 = findViewById(R.id.text_view2);
    

    现在我们用Butterknife.bind(this)加上反射注解的方式来实现。

    首先我们需要新建一个注解:

    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.FIELD)
    public @interface BindView {
        int value();
    }
    

    @Retentio @Target 是注解的注解,即元注解。

    @Retention 有三个值,分别是SOURCECLASSRUNTIME ,指定注解信息保留到哪个阶段,原码中、编译的字节码、或者运行时仍然保留,使用原则上应尽量早丢弃注解信息。这个例子需要在运行时通过反射拿到注解信息,因此指定为为RetentionPolicy.RUNTIME

    @Target 指定注解可以修饰哪些元素,例如方法,成员变量,本地变量等,这个例子中需要修饰的是成员变量,即Field。

    首先拿到Activity中声明的所有成员属性,然后判断该成员属性是否有@BindView 注解修饰,如果有,就通过反射调用设置属性的值。

    public class Butterknife {
    
        public static void bind(Activity activity) {
            Class clazz = activity.getClass();
            //拿到Activity中声明的所有成员属性
            Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
            for (Field field: declaredFields) {
                BindView annotation = field.getAnnotation(BindView.class);
                //成员属性是否有@BindView注解
                if (annotation != null) {
                    try {
                        field.setAccessible(true);
                        //如果有注解,通过反射调用设置属性的值
                        field.set(activity, activity.findViewById(annotation.value()));
                    } catch (IllegalAccessException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
     }
    

    这个例子通过反射的方式,替我们写了findViewById(),但是我们知道,反射有一定的性能损耗,如果一个Activity中有几十个上百个View要查找,那反射带来的性能问题将不容忽视。方便是方便了,如果因此而引起比较大的性能问题,在工程实践上是不能够被接受的,因此我们需要寻找其他出路-注解处理器。

    新建一个注解处理module(Java Library),它大概长这个样子。

    lib-processor

    注意一个文件javax.annotation.processing.Processor ,它的目录是固定的,文件名也是固定的。/src/main/resources/META-INF/services/javax.annotation.processing.Processor,它的内容很简单,就是注解处理的类名

    com.jdqm.lib.processor.BindingProcessor
    

    来看看注解处理器类如何写。

    本例子中使用square出品的开源项目 javapoet 来生成代码,其API也比较简单易用,有兴趣可参考官方文档:javapoet

    public class BindingProcessor extends AbstractProcessor {
        private Filer filer;
    
        @Override
        public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) {
            super.init(processingEnv);
    
            filer = processingEnv.getFiler();
        }
    
        @Override
        public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) {
    
            for (Element element : roundEnvironment.getRootElements()) {
                String packageStr = element.getEnclosingElement().toString();
                String classStr = element.getSimpleName().toString();
                
                //要生成.java文件的类名:com.example.annotationprocessor.MainActivityBinding
                ClassName className = ClassName.get(packageStr, classStr + "Binding");
                
                //构造器 public MainActivityBinding(MainActivity activity
                MethodSpec.Builder constructorBuilder = MethodSpec.constructorBuilder()
                        .addModifiers(Modifier.PUBLIC)
                        .addParameter(ClassName.get(packageStr, classStr), "activity");
                
                //标记类中是否有@BindView注解修饰字段,如果没有就没必要生成类了
                boolean hasBinding = false;
    
                for (Element enclosedElement : element.getEnclosedElements()) {
                    if (enclosedElement.getKind() == ElementKind.FIELD) {
                        BindView bindView = enclosedElement.getAnnotation(BindView.class);
                        if (bindView != null) {
                            hasBinding = true;
                            
                            //在构造器内添加代码段
                            // activity.textView1 = activity.findViewById(2131231096);
                            // activity.textView2 = activity.findViewById(2131231097);
                            constructorBuilder.addStatement("activity.$N = activity.findViewById($L)",
                                    enclosedElement.getSimpleName(), bindView.value());
                        }
                    }
                }
    
                //生成 com.example.annotationprocessor.MainActivityBinding 类
                TypeSpec builtClass = TypeSpec.classBuilder(className)
                        .addModifiers(Modifier.PUBLIC)
                        .addMethod(constructorBuilder.build())
                        .build();
    
                if (hasBinding) {
                    try {
                        //生成 MainActivityBinding.java文件
                        JavaFile.builder(packageStr, builtClass)
                                .build().writeTo(filer);
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
            return false;
        }
    
        @Override
        public Set<String> getSupportedAnnotationTypes() {
            return Collections.singleton(BindView.class.getCanonicalName());
        }
    
        @Override
        public SourceVersion getSupportedSourceVersion() {
            return SourceVersion.RELEASE_8;
        }
    }
    

    注意我们要回去原先的注解,将它的@Retention 改为RetentionPolicy.SOURCE,因为注解处理器是在源码阶段工作,没必要将注解信息保留到字节码或者运行时。

    然后我们需要在app/build.gradle中添加依赖注解处理器

    annotationProcessor project(':lib-processor')
    

    看看注解处理器生成的代码

    public class MainActivityBinding {
      public MainActivityBinding(MainActivity activity) {
        //这里的id已经被替换为R文件中具体值
        activity.textView1 = activity.findViewById(2131231096);
        activity.textView2 = activity.findViewById(2131231097);
      }
    }
    

    接着修改一下Butterknife.bind(this)方法的实现

    public class Butterknife {
    
        public static void bind(Activity activity) {
            try {
                //拼接成注解处理器中生产的类名
                String className = activity.getClass().getCanonicalName() + "Binding";
                
                //通过放射创建对象,此时会调用注解处理器生成类的构造方法,在构造方法中调用activity.findViewById(id)
                Class<?> clazz = Class.forName(className);
                Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(activity.getClass());
                constructor.newInstance(activity);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InstantiationException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InvocationTargetException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
     }
    

    使用注解处理器后,每个Butterknife.bind(this)就只会涉及一次反射(不管对应的Activity有多少个View),一次的性能损耗是可以忽略的。

    好了,今天的总结就到这,谢谢大家。

    完整代码参考:AnnotationProcessor

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