注解APT应用详解(手把手教你写ButterKnife工具)

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一、APT是什么?有什么用，带着疑惑来学习

• APT(Annotation Processing Tool)即注解处理器，是一种处理注解的工具，确切的说它是javac的一个工具，它用来在编译时扫描和处理注解。注解处理器以Java代码(或者编译过的字节码)作为输入，生成.java文件作为输出;
• 简单来说就是在编译期，通过注解生成.java文件;
• 使用APT的优点就是方便、简单，可以少些很多重复的代码;用过ButterKnife、Dagger、EventBus等注解框架的同学就能感受到，利用这些框架可以少些很多代码，只要写一些注解就可以了，他们不过是通过注解，帮助生成了一些高效代码;

二、APT应用-仿照ButterKnife写个注解

通过APT实现一个功能，通过对View变量的注解，实现View的绑定

1、创建几个Library来声明

Android Library：aptlibs 正常的写Android的lib   
Java or Kotlin Library：aptlib-anno （专门放我们编写的注解） 
Java or Kotlin Library ：aptlib-processor （编写动态生成文件的逻辑） 
aptlibs 
plugins { 
    id 'com.android.library' 
    id 'kotlin-android' 
} 
aptlib-anno  
plugins { 
    id 'java-library' 
} 
aptlib-processor 
是plugins { 
    id 'java-library' 
} 

这个要记清楚，很多博主估计自己都没有写过apt，分不清楚AndroidLib和javaLib

apt 本来java 提供的，另外 Android库中不允许继承AbstractProcessor

2 、定义注解-自定义注解

记住要在 aptlib-anno 库下面创建

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

定义了运行时注解BindView，其中value()用于获取对应View的id;

• @Retention(RetentionPolicy.CLASS)：表示编译时注解
• @Target(ElementType.FIELD)：表示注解范围为类成员(构造方法、方法、成员变量)
• @Retention：定义被保留的时间长短
• RetentionPoicy.SOURCE、RetentionPoicy.CLASS、RetentionPoicy.RUNTIME
• @Target：定义所修饰的对象范围
• TYPE、FIELD、METHOD、PARAMETER、CONSTRUCTOR、LOCAL_VARIABLE等

3、定义注解处理器-动态生成关联文件

aptlib-processor 库

首先在本lib下添加依赖

dependencies { 
    implementation 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc2'  
    implementation project(':aptlib-anno') 
} 

创建BindViewProcessor

@AutoService(Processor.class) 
public class BindViewProcessor extends AbstractProcessor { 
    private Messager mMessager; 
    private Elements mElementUtils; 
    private Map<String, ClassCreatorProxy> mProxyMap = new HashMap<>(); 
    @Override 
    public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) { 
        super.init(processingEnv); 
        mMessager = processingEnv.getMessager(); 
        mElementUtils = processingEnv.getElementUtils(); 
    } 
    @Override 
    public Set<String> getSupportedAnnotationTypes() { 
        HashSet<String> supportTypes = new LinkedHashSet<>(); 
        supportTypes.add(BindView.class.getCanonicalName()); 
        return supportTypes; 
    } 
    @Override 
    public SourceVersion getSupportedSourceVersion() { 
        return SourceVersion.latestSupported(); 
    } 
    @Override 
    public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnv) { 
           mMessager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "processing..."); 
        mProxyMap.clear(); 
        //得到所有的注解 
        Set<? extends Element> elements = roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(BindView.class); 
        for (Element element : elements) { 
            VariableElement variableElement = (VariableElement) element; 
            TypeElement classElement = (TypeElement) variableElement.getEnclosingElement(); 
            String fullClassName = classElement.getQualifiedName().toString(); 
            ClassCreatorProxy proxy = mProxyMap.get(fullClassName); 
            if (proxy == null) { 
                proxy = new ClassCreatorProxy(mElementUtils, classElement); 
                mProxyMap.put(fullClassName, proxy); 
            } 
            BindView bindAnnotation = variableElement.getAnnotation(BindView.class); 
            int id = bindAnnotation.value(); 
            proxy.putElement(id, variableElement); 
        } 
        //通过遍历mProxyMap，创建java文件 
        for (String key : mProxyMap.keySet()) { 
            ClassCreatorProxy proxyInfo = mProxyMap.get(key); 
            try { 
                mMessager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, " --> create " + proxyInfo.getProxyClassFullName()); 
                JavaFileObject jfo = processingEnv.getFiler().createSourceFile(proxyInfo.getProxyClassFullName(), proxyInfo.getTypeElement()); 
                Writer writer = jfo.openWriter(); 
                writer.write(proxyInfo.generateJavaCode()); 
                writer.flush(); 
                writer.close(); 
            } catch (IOException e) { 
                mMessager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, " --> create " + proxyInfo.getProxyClassFullName() + "error"); 
            } 
        } 
        mMessager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "process finish ..."); 
        return true; 
    } 
} 

public class ClassCreatorProxy { 
    private String mBindingClassName; 
    private String mPackageName; 
    private TypeElement mTypeElement; 
    private Map<Integer, VariableElement> mVariableElementMap = new HashMap<>(); 
    public ClassCreatorProxy(Elements elementUtils, TypeElement classElement) { 
        this.mTypeElement = classElement; 
        PackageElement packageElement = elementUtils.getPackageOf(mTypeElement); 
        String packageName = packageElement.getQualifiedName().toString(); 
        String className = mTypeElement.getSimpleName().toString(); 
        this.mPackageName = packageName; 
        this.mBindingClassName = className + "_ViewBinding"; 
    } 
    public void putElement(int id, VariableElement element) { 
        mVariableElementMap.put(id, element); 
    } 
    /** 
     * 创建Java代码 
     * @return 
     */ 
    public String generateJavaCode() { 
        StringBuilder builder = new StringBuilder(); 
        builder.append("package ").append(mPackageName).append(";\n\n"); 
        builder.append("import com.example.gavin.apt_library.*;\n"); 
        builder.append('\n'); 
        builder.append("public class ").append(mBindingClassName); 
        builder.append(" {\n"); 
        generateMethods(builder); 
        builder.append('\n'); 
        builder.append("}\n"); 
        return builder.toString(); 
    } 
    /** 
     * 加入Method 
     * @param builder 
     */ 
    private void generateMethods(StringBuilder builder) { 
        builder.append("public void bind(" + mTypeElement.getQualifiedName() + " host ) {\n"); 
        for (int id : mVariableElementMap.keySet()) { 
            VariableElement element = mVariableElementMap.get(id); 
            String name = element.getSimpleName().toString(); 
            String type = element.asType().toString(); 
            builder.append("host." + name).append(" = "); 
            builder.append("(" + type + ")(((android.app.Activity)host).findViewById( " + id + "));\n"); 
        } 
        builder.append("  }\n"); 
    } 
    public String getProxyClassFullName() 
    { 
        return mPackageName + "." + mBindingClassName; 
    } 
    public TypeElement getTypeElement() 
    { 
        return mTypeElement; 
    } 
} 

• init：初始化。可以得到ProcessingEnviroment，ProcessingEnviroment提供很多有用的工具类Elements, Types 和 Filer
• getSupportedAnnotationTypes：指定这个注解处理器是注册给哪个注解的，这里说明是注解BindView
• getSupportedSourceVersion：指定使用的Java版本，通常这里返回SourceVersion.latestSupported()
• process：可以在这里写扫描、评估和处理注解的代码，生成Java文件
• auto-service 库：自动生成代码需要借助的库

4、写工具类BindViewTools

在aptlib项目中写绑定类

public class BindViewTools { 
    public static void bind(Activity activity) { 
        Class clazz = activity.getClass(); 
        try { 
            Class bindViewClass = Class.forName(clazz.getName() + "_ViewBinding"); 
            Method method = bindViewClass.getMethod("bind", activity.getClass()); 
            method.invoke(bindViewClass.newInstance(), activity); 
        } catch (Exception e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
    } 
} 

5、主项目app中引入

implementation project(path: ':aptlib') 
 annotationProcessor project(path: ':aptlib-process') 

在MainActivity中，在View的前面加上BindView注解，把id传入即可

public class MainActivity extends AppCompatActivity { 
    @BindView(R.id.tv) 
    TextView mTextView; 
    @BindView(R.id.btn) 
    Button mButton; 
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.activity_main); 
        BindViewTools.bind(this); 
        mTextView.setText("bind TextView success"); 
        mButton.setText("bind Button success"); 
    } 
} 

总结

1、APT技术其实就是自定义注解和注解处理器，在编译期间生成Java文件，类似于IOC控制反转，可以方便的进行解耦;

2、如果你也可以实现很多不同的项目，比如路由框架等等，后续也会写一些apt的项目