安卓AOP三剑客之Android APT技术浅谈-android aop

通过学习与使用square公司的开源项目javapoet，来实现仓库层动态生成代码

安卓AOP三剑客: APT, AspectJ, Javassist

Android APT

APT(Annotation Processing Tool 的简称)，可以在代码编译期解析注解，并且生成新的 Java 文件，减少手动的代码输入。现在有很多主流库都用上了 APT，比如 Dagger2, ButterKnife, EventBus3 等

代表框架：

DataBinding
Dagger2
ButterKnife
EventBus3
DBFlow
AndroidAnnotation

使用姿势

1，在android工程中，创建一个java的Module，写一个类继承AbstractProcessor

@AutoService(Processor.class) // javax.annotation.processing.IProcessor 
@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_7) //java 
@SupportedAnnotationTypes({ // 标注注解处理器支持的注解类型 
    "com.annotation.SingleDelegate", 
    "com.annotation.MultiDelegate" 
}) 
public class AnnotationProcessor extends AbstractProcessor { 
 
public static final String PACKAGE = "com.poet.delegate"; 
public static final String CLASS_DESC = "From poet compiler"; 
 
public Filer filer; //文件相关的辅助类 
public Elements elements; //元素相关的辅助类 
public Messager messager; //日志相关的辅助类 
public Types types; 
 
@Override 
public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) { 
    filer = processingEnv.getFiler(); 
    elements = processingEnv.getElementUtils(); 
    messager = processingEnv.getMessager(); 
    types = processingEnv.getTypeUtils(); 
 
    new SingleDelegateProcessor().process(set, roundEnvironment, this); 
    new MultiDelegateProcessor().process(set, roundEnvironment, this); 
 
    return true; 
} 
}

2，在继承AbstractProcessor类中的process方法，处理我们自定义的注解，生成代码：

public class SingleDelegateProcessor implements IProcessor {  
@Override 
public void process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnv, 
                AnnotationProcessor abstractProcessor) { 
// 查询注解是否存在 
Set<? extends Element> elementSet = 
        roundEnv.getElementsAnnotatedWith(SingleDelegate.class); 
Set<TypeElement> typeElementSet = ElementFilter.typesIn(elementSet); 
if (typeElementSet == null || typeElementSet.isEmpty()) { 
    return; 
}  
// 循环处理注解 
for (TypeElement typeElement : typeElementSet) { 
    if (!(typeElement.getKind() == ElementKind.INTERFACE)) { // 只处理接口类型 
        continue; 
    } 
 
    // 处理 SingleDelegate，只处理 annotation.classNameImpl() 不为空的注解 
    SingleDelegate annotation = typeElement.getAnnotation(SingleDelegate.class); 
    if ("".equals(annotation.classNameImpl())) { 
        continue; 
    } 
    Delegate delegate = annotation.delegate(); 
 
    // 添加构造器 
    MethodSpec.Builder constructorBuilder = MethodSpec.constructorBuilder() 
            .addModifiers(Modifier.PUBLIC); 
 
    // 创建类名相关 class builder 
    TypeSpec.Builder builder = 
            ProcessUtils.createTypeSpecBuilder(typeElement, annotation.classNameImpl()); 
 
    // 处理 delegate 
    builder = ProcessUtils.processDelegate(typeElement, builder, 
            constructorBuilder, delegate); 
 
    // 检查是否继承其它接口 
    builder = processSuperSingleDelegate(abstractProcessor, builder, constructorBuilder, typeElement); 
 
    // 完成构造器 
    builder.addMethod(constructorBuilder.build()); 
 
    // 创建 JavaFile 
    JavaFile javaFile = JavaFile.builder(AnnotationProcessor.PACKAGE, builder.build()).build(); 
    try { 
        javaFile.writeTo(abstractProcessor.filer); 
    } catch (IOException e) { 
        e.printStackTrace(); 
    } 
} 
}

3，在项目Gradle中添加 annotationProcessor project 引用

compile project(':apt-delegate-annotation')  
annotationProcessor project(':apt-delegate-compiler')

4，如果有自定义注解的话，创建一个java的Module，专门放入自定义注解。项目与apt Module都需引用自定义注解Module

4-1，主工程：

compile project(':apt-delegate-annotation')  
annotationProcessor project(':apt-delegate-compiler')

4-2，apt Module：

compile project(':apt-delegate-annotation')  
compile 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc2' 
compile 'com.squareup:javapoet:1.4.0'

5，生成的源代码在build/generated/source/apt下可以看到

难点

就apt本身来说没有任何难点可言，难点一在于设计模式和解耦思想的灵活应用，二在与代码生成的繁琐，你可以手动字符串拼接，当然有更高级的玩法用squareup的javapoet，用建造者的模式构建出任何你想要的源代码

优点

它的强大之处无需多言，看代表框架的源码，你可以学到很多新姿势。总的一句话：它可以做任何你不想做的繁杂的工作，它可以帮你写任何你不想重复代码。懒人福利，老司机必备神技，可以提高车速，让你以任何姿势漂移。它可以生成任何源代码供你在任何地方使用，就像剑客的剑，快疾如风，无所不及

我想稍微研究一下,APT还可以在哪些地方使用，比如：Repository层?

APT在Repository层的尝试

了解APT与简单学习之后，搭建Repository层时，发现有一些简单，重复模版的代码

每一次添加新接口都需要简单地修改很多地方，能不能把一部分代码自动生成，减少改动的次数呢?

Repository层

IRemoteDataSource， RemoteDataSourceImpl

远程数据源，属于网络请求相关

ILocalDataSource， LocalDataSourceImpl

本地数据源，属于本地数据持久化相关

IRepository，RepositoryImpl

仓库代理类，代理远程数据源与本地数据源

Repository层APT设计思路

发现在具体实现类中，大多都是以代理类的形式调用：方法中调用代理对象，方法名称与参数，返回值类型都相同。显然可以进行APT的尝试

简单的情况，具体实现类中只有一个代理对象
复杂的情况，有多个代理对象，方法内并有一些变化

期望结果：

把RemoteDataSourceImpl自动化生成
把LocalDataSourceImpl自动化生成
把RepositoryImpl自动化生成

自定义注解设计

要想具体实现类自动生成，首先要知道需要什么：

方便自动生成java文件的类库
自动生成类名字是什么
需要注入的代理对象
让代理对象代理的方法集

自动生成java文件的类库，可以使用 squareup javapoet

自动生成类名字，代理对象，方法集需要通过自定义注解配置参数的形成，在AbstractProcessor中获取

Delegate

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE) 
@Target(ElementType.TYPE) 
public @interface Delegate { 
 
/** 
 * delegate class package 
 */ 
String delegatePackage(); 
 
/** 
 * delegate class name 
 */ 
String delegateClassName(); 
 
/** 
 * delegate simple name 
 */ 
String delegateSimpleName(); 
}

SingleDelegate

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE) 
@Target(ElementType.TYPE) 
public @interface SingleDelegate { 
 
/** 
 * impl class name 
 */ 
String classNameImpl(); 
 
/** 
 * delegate data 
 */ 
Delegate delegate(); 
}

MultiDelegate

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE) 
@Target(ElementType.TYPE) 
public @interface MultiDelegate {  
/** 
 * impl class name 
 */ 
String classNameImpl();  
/** 
 * delegate list 
 */ 
Delegate[] Delegates(); 
}

处理自定义的注解、生成代码

AnnotationProcessor

@AutoService(Processor.class) // javax.annotation.processing.IProcessor 
@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_7) //java 
@SupportedAnnotationTypes({ // 标注注解处理器支持的注解类型 
    "com.annotation.SingleDelegate", 
    "com.annotation.MultiDelegate" 
}) 
public class AnnotationProcessor extends AbstractProcessor {  
public static final String PACKAGE = "com.poet.delegate"; 
public static final String CLASS_DESC = "From poet compiler";  
public Filer filer; //文件相关的辅助类 
public Elements elements; //元素相关的辅助类 
public Messager messager; //日志相关的辅助类 
public Types types;  
@Override 
public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) { 
    filer = processingEnv.getFiler(); 
    elements = processingEnv.getElementUtils(); 
    messager = processingEnv.getMessager(); 
    types = processingEnv.getTypeUtils(); 
 
    new SingleDelegateProcessor().process(set, roundEnvironment, this); 
    new MultiDelegateProcessor().process(set, roundEnvironment, this); 
 
    return true; 
} 
}