part03_Android编译时注解APT的使用

作者:IT魔幻师
博客:www.huyingzi.top
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一、介绍

  • APT(Annotation Processing Tool)是一种注解处理工具,它对源文件代码进行检测,找出其中的注解,并对此进行额外的处理,如检查代码书写规范,生成额外的源文件等(具体内容由注解处理器的实现所决定),现在很多流行的第三方库,如Dagger2、ButterKnife等,都是采用APT技术实现的。

二、AutoService与Javapoet

  • AutoService依赖存放于http://mvnrepository.com/artifact/com.google.auto.service/auto-service
    AutoService会自动在META-INF文件夹下生成Processor配置信息文件,该文件里就是实现该服务接口的具体实现类。而当外部程序装配这个模块的时候,
    就能通过该jar包META-INF/services/里的配置文件找到具体的实现类名,并装载实例化,完成模块的注入。
    基于这样一个约定就能很好的找到服务接口的实现类,而不需要再代码里制定,方便快捷。使用时添加如下配置:

    implementation 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc2'
    
  • Javapoet来源与JakeWharton大神https://github.com/square/javapoet他是一个用于生成.java源文件的API库,其采用build模式进行创建,并自动帮助生成.java文件,使用时添加如下配置:

    implementation 'com.squareup:javapoet:1.11.1'
    

简单用法,在com.hubin.helloworld包下创建一个Helloworld类,类中创建一个main函数:

        //创建一个main函数
        MethodSpec main = MethodSpec.methodBuilder("main")
                .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.STATIC) //public static
                .returns(void.class)  //返回值  voild
                .addParameter(String[].class, "args") //添加参数 String[] arrgs
                .addStatement("$T.out.println($S)", System.class, "Hello, hubin!") //添加内容: System.out.println("Hello, JavaPoet!");
                .build();

        //创建一个类 HelloWorld
        TypeSpec helloWorld = TypeSpec.classBuilder("HelloWorld")
                .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL)
                .addMethod(main) //将main函数添加到类中
                .build();

        //将helloWorld类添加到 包com.hubin.helloworld中
        JavaFile javaFile = JavaFile.builder("com.hubin.helloworld", helloWorld)
                .build();

        try {
            javaFile.writeTo(filer); //执行写入
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

三、注解

java中元注解有四个: @Retention @Target @Document @Inherited;

  • @Retention:注解的保留位置

    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)   //注解仅存在于源码中,在class字节码文件中不包含
    @Retention(RetentionPolicy.CLASS)     // 默认的保留策略,注解会在class字节码文件中存在,但运行时无法获得,
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  // 注解会在class字节码文件中存在,在运行时可以通过反射获取到
    
  • @Target:注解的作用目标

    @Target(ElementType.TYPE)   //接口、类、枚举、注解
    @Target(ElementType.FIELD) //字段、枚举的常量
    @Target(ElementType.METHOD) //方法
    @Target(ElementType.PARAMETER) //方法参数
    @Target(ElementType.CONSTRUCTOR)  //构造函数
    @Target(ElementType.LOCAL_VARIABLE)//局部变量
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)//注解
    @Target(ElementType.PACKAGE) ///包   
    
  • @Document:说明该注解将被包含在javadoc中

  • @Inherited:说明子类可以继承父类中的该注解

四、创建一个注解(以阿里路由框架为例)

  • 创建一个javaLibrary模块 名为libRouter


    创建一个javaLibrary模块
  • 创建一个注解如下

          @Target(ElementType.TYPE) //该注解的作用范围接口、类、枚举
          @Retention(RetentionPolicy.CLASS) //默认的保留策略,注解会在class字节码文件中存在,但运行时无法获得,
          public @interface Route {
    
              /**
               * 定义:路由的路径,标识一个路由节点
               * @return
               */
              String path();
    
    
              /**
               *  将路由节点进行分组,可以实现按组动态加载
               * @return
               */
              String group() default "";
          }
    

五、用抽象处理器 AbstractProcessor处理注解

  • 再创建一个java依赖模块,引入谷歌的AutoService和Javapoet框架,以及上一步中创建的注解模块

          apply plugin: 'java-library'
    
          dependencies {
              implementation fileTree(include: ['*.jar'], dir: 'libs')
              
              implementation 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc2' //引入谷歌的AutoService
              implementation 'com.squareup:javapoet:1.11.1'               //引入Javapoet框架
              implementation project(':libRouter')    //依赖刚刚创建的注解模块
          }
    
          //指定为java1.7
          sourceCompatibility = "1.7"
          targetCompatibility = "1.7"
    
  • 继承AbstractProcessor构建注解处理器

          @AutoService(Processor.class)//当前注解处理器能够处理的注解 代替 getSupportedAnnotationTypes函数
          @SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_7)//java版本 代替 getSupportedAnnotationTypes 函数
          public class HubinProvessor extends AbstractProcessor {
    
              private Messager messager;
              Filer filer;
    
              @Override
              public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnvironment) {
                  super.init(processingEnvironment);
                  filer = processingEnvironment.getFiler();
                  messager = processingEnvironment.getMessager();
                  messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "HubinProvessor----init!");
              }
    
              @Override
              public Set<String> getSupportedAnnotationTypes() {
                  //支持的注解也可以用@SupportedAnnotationTypes({"com.hubin.librouter.Route"})代替
                  Set<String> annotations = new LinkedHashSet<>();
                  annotations.add(Route.class.getCanonicalName());
                  return annotations;
              }
    
              /**
               * 注解处理
               * @param set
               * @param roundEnvironment
               * @return
               */
              @Override
              public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) {
                  messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE,"HubinProvessor----process,start process");
                  for (TypeElement typeElement : set) {
                      messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE,"HubinProvessor----process");
                          //创建一个main函数
                          MethodSpec main = MethodSpec.methodBuilder("main")
                                  .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.STATIC) //public static
                                  .returns(void.class)  //返回值  voild
                                  .addParameter(String[].class, "args") //添加参数 String[] arrgs
                                  .addStatement("$T.out.println($S)", System.class, "Hello, hubin!") //添加内容: System.out.println("Hello, JavaPoet!");
                                  .build();
    
                          //创建一个类 HelloWorld
                          TypeSpec helloWorld = TypeSpec.classBuilder("HelloWorld")
                                  .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL)
                                  .addMethod(main) //将main函数添加到类中
                                  .build();
    
                          //将helloWorld类添加到 包com.hubin.helloworld中
                          JavaFile javaFile = JavaFile.builder("com.hubin.helloworld", helloWorld)
                                  .build();
    
                          try {
                              javaFile.writeTo(filer); //执行写入
                          } catch (IOException e) {
                              e.printStackTrace();
                          }
    
                  }
                  return false;
              }
              
          }
    
  • 第一行@AutoService(Processor.class)就是Google开发的一个注解处理器,用来生成META-INF/services/javax.annotation.processing.Processor文件的。

  • init(ProcessingEnvironment processingEnvironment): 每一个注解处理器类都必须有一个空的构造函数。然而,这里有一个特殊的init()方法,它会被注解处理工具调用,并输入ProcessingEnviroment参数。ProcessingEnviroment提供很多有用的工具类Elements,Types和Filer。

  • process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment): 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。后面我们将看到详细的内容。

  • getSupportedAnnotationTypes(): 这里你必须指定,这个注解处理器是注册给哪个注解的。它的返回值是一个字符串的集合,包含本处理器想要处理的注解类型的合法全称。换句话说,你在这里定义你的注解处理器注册到哪些注解上。这个函数可以用注解@SupportedAnnotationTypes({"com.hubin.librouter.Route"})代替

六、使用

  • 在app模块的build.gradle文件中加入自定义的两个依赖,引入自己定义的注解和注解处理器的依赖

     annotationProcessor project(':libProcessor')//引入注解处理器模块
     implementation project(':libRouter')//引入自己定义的注解
    
  • 在需要使用的地方用自己定义的注解给其标记


    使用注解
  • 执行一次编译就会自动生成处理器中根据自己的规则创建的类的.class文件
image.png
public final class HelloWorld {
    public HelloWorld() {
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, hubin!");
    }
}
  • 使用注解生成的类在控制台打印 "Hello,hubin!"
使用
  • 查看控制台确实输出了该函数
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