APT 編譯期處理註解

APT：Annotation Processing Tools。編譯期處理註解工具。

對源代碼文件進行檢測找出其中的Annotation，Annotation處理器在處理Annotation時可以根據源文件中的Annotation生成額外的源文件和其它的文件,APT還會編譯生成的源文件和原來的源文件，將它們一起生成class文件。

簡單的說：不影響性能的情況下，自動生成代碼。

常用的ButterKnife、Dagger等都用註解生成代碼的工具幾乎都是用了APT。

四個元註解

@target: 目標位置，也就是註解可以被用在那裏，如方法、屬性、類

@Retention：保留級別，也就是註解生效的時間，換言之理解爲"生命週期"

@Documented：包含進文檔

@Inherited：子類繼承父類註解

APT工作流程

定義註解
定義註解處理器（AbstractProcess）
處理器中生成java代碼（javaPoet）
註冊處理器 (AutoService)

註冊處理器的大致流程（使用AutoService可以直接解決註冊）

繼承AbstractProcessor，process()方法處理主要邏輯。
處理器由相應工廠AnnotationProcessFactory工廠返回
兩種獲得工廠的方法。命令行直接運行已知工廠；jar指定路徑檢索。

例子

簡單實現類似ButterKnife自動生成findviewById功能。

github地址

1.創建Java lib，存放所有的註解文件

BindView代碼如下，沒什麼具體的東西，畢竟這裏只需要傳入一個View id。

package com.example.fengz.apt_annotation.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

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

2.創建java lib，註冊處理器，生成代碼邏輯處理

這裏用AutoService註冊，javapoet快速生成代碼

build.gradle內容如下：

apply plugin: 'java-library'

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])

    implementation 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc2'
    implementation project(':apt-annotation')
    implementation 'com.squareup:javapoet:1.10.0'
}

sourceCompatibility = "1.7"
targetCompatibility = "1.7"

文檔結構如下：

BindViewProcessor處理註冊邏輯

package com.example.fengz.apt_processor.processor;

import com.example.fengz.apt_annotation.annotation.BindView;
import com.example.fengz.apt_processor.AClassCreatorProxy;
import com.example.fengz.apt_processor.ClassCreatorProxy;
import com.google.auto.service.AutoService;
import com.squareup.javapoet.JavaFile;

import java.io.IOException;
import java.io.Writer;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

import javax.annotation.processing.Processor;
import javax.lang.model.element.Element;

import javax.annotation.processing.AbstractProcessor;
import javax.annotation.processing.Messager;
import javax.annotation.processing.ProcessingEnvironment;
import javax.annotation.processing.RoundEnvironment;
import javax.lang.model.SourceVersion;
import javax.lang.model.element.TypeElement;
import javax.lang.model.element.VariableElement;
import javax.lang.model.util.Elements;
import javax.tools.Diagnostic;
import javax.tools.JavaFileObject;

@AutoService(Processor.class)
public class BindViewProcessor extends AbstractProcessor {

    private Elements mElementUtils;
    private Map<String, AClassCreatorProxy> mProxyMap = new HashMap<>();

    @Override
    public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) {
        super.init(processingEnv);
        mElementUtils = processingEnv.getElementUtils();
    }

    /**
     * 指定這個註解處理器是註冊給哪個註解的，這裏說明是註解BindView
     */
    @Override
    public Set<String> getSupportedAnnotationTypes() {
        HashSet<String> supportTypes = new LinkedHashSet<>();
        supportTypes.add(BindView.class.getCanonicalName());
        return supportTypes;
    }

    /**
     * 指定使用的Java版本，通常這裏返回SourceVersion.latestSupported()
     */
    @Override
    public SourceVersion getSupportedSourceVersion() {
        return SourceVersion.latestSupported();
    }

    @Override
    public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) {
        //根據註解生成Java文件
        mProxyMap.clear();
        //得到所有的註解
        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();
            AClassCreatorProxy proxy = mProxyMap.get(fullClassName);
            if (proxy == null) {
                proxy = new AClassCreatorProxy(mElementUtils, classElement);
                mProxyMap.put(fullClassName, proxy);
            }
            BindView bindAnnotation = variableElement.getAnnotation(BindView.class);
            int id = bindAnnotation.value();
            proxy.putElement(id, variableElement);
        }
        //通過遍歷mProxyMap，創建java文件
//        for (String key : mProxyMap.keySet()) {
//            ClassCreatorProxy proxyInfo = mProxyMap.get(key);
//            try {
//                JavaFileObject jfo = processingEnv.getFiler().createSourceFile(proxyInfo.getProxyClassFullName(), proxyInfo.getTypeElement());
//                Writer writer = jfo.openWriter();
//                writer.write(proxyInfo.generateJavaCode());
//                writer.flush();
//                writer.close();
//            } catch (IOException e) {
//            }
//        }
        for (String key : mProxyMap.keySet()) {
            AClassCreatorProxy proxyInfo = mProxyMap.get(key);
            JavaFile javaFile = JavaFile.builder(proxyInfo.getPackageName(), proxyInfo.generateJavaCode2()).build();
            try {
                //　生成文件
                javaFile.writeTo(processingEnv.getFiler());
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        return true;
    }
}

AClassCreatorProxy：處理生成代碼邏輯

package com.example.fengz.apt_processor;

import com.squareup.javapoet.ClassName;
import com.squareup.javapoet.MethodSpec;
import com.squareup.javapoet.TypeSpec;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import javax.lang.model.element.Modifier;
import javax.lang.model.element.PackageElement;
import javax.lang.model.element.TypeElement;
import javax.lang.model.element.VariableElement;
import javax.lang.model.util.Elements;

/**
 * JavaPoet生成java代碼
 */
public class AClassCreatorProxy {
    private String mBindingClassName;
    private String mPackageName;
    private TypeElement mTypeElement;
    private Map<Integer, VariableElement> mVariableElementMap = new HashMap<>();

    public AClassCreatorProxy(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);
    }

    /**
     * 創建Java代碼
     *
     * @return
     */
    public TypeSpec generateJavaCode2() {
        TypeSpec bindingClass = TypeSpec.classBuilder(mBindingClassName)
                .addModifiers(Modifier.PUBLIC)
                .addMethod(generateMethods2())
                .build();
        return bindingClass;

    }

    /**
     * 加入Method
     */
    private MethodSpec generateMethods2() {
        ClassName host = ClassName.bestGuess(mTypeElement.getQualifiedName().toString());
        MethodSpec.Builder methodBuilder = MethodSpec.methodBuilder("bind")
                .addModifiers(Modifier.PUBLIC)
                .returns(void.class)
                .addParameter(host, "host");

        for (int id : mVariableElementMap.keySet()) {
            VariableElement element = mVariableElementMap.get(id);
            String name = element.getSimpleName().toString();
            String type = element.asType().toString();
            methodBuilder.addCode("host." + name + " = " + "(" + type + ")(((android.app.Activity)host).findViewById( " + id + "));");
        }
        return methodBuilder.build();
    }


    public String getPackageName() {
        return mPackageName;
    }
}

3.創建Android lib，調用生成文件

文檔結構如下：

BindViewTools功能類似ButterKnife.bind();

package com.example.fengz.apt_library.lib;

import android.app.Activity;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

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 (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4.檢測工具是否可用，創建app module

package com.example.fengz.aptdemoj;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import com.example.fengz.apt_annotation.annotation.BindView;
import com.example.fengz.apt_library.lib.BindViewTools;

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");
    }
}

運行，工具OK！

在build路勁找到自動生成的代碼：

代碼如下：

package com.example.fengz.aptdemoj;

public class MainActivity_ViewBinding {
    public void bind(MainActivity host) {
        host.mButton = (android.widget.Button) (((android.app.Activity) host).findViewById(2131165218));
        host.mTextView = (android.widget.TextView) (((android.app.Activity) host).findViewById(2131165326));
    }
}

APT 編譯期處理註解

四個元註解

APT工作流程

例子

1.創建Java lib，存放所有的註解文件

2.創建java lib，註冊處理器，生成代碼邏輯處理

3.創建Android lib，調用生成文件

4.檢測工具是否可用，創建app module

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例子

1.創建Java lib，存放所有的註解文件

2.創建java lib，註冊處理器，生成代碼邏輯處理

3.創建Android lib， 調用生成文件

4.檢測工具是否可用，創建app module

3.創建Android lib，調用生成文件