「Android」Android開發你須要知道的註解(Annotation)

本文來自尚妝Android團隊路飛
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  • 1、什麼是註解android

    • 一、註解的做用git

    • 二、註解都有哪些github

  • 2、自定義註解api

    • 一、RetentionPolicy.SOURCE數組

    • 二、RetentionPolicy.RUNTIMEapp

    • 三、RetentionPolicy.CLASSjvm

【說在前面的話】maven

  • 要想看懂不少開源庫,如Arouter, dagger,Butter Knife等,不得不先看懂註解;ide

  • 想更好地提高開發效率和代碼質量,註解能夠幫上很大的忙;

1、什麼是註解

java.lang.annotation,接口 Annotation,在JDK5.0及之後版本引入。
註解是代碼裏的特殊標記,這些標記能夠在編譯、類加載、運行時被讀取,並執行相應的處理。經過使用Annotation,開發人員能夠在不改變原有邏輯的狀況下,在源文件中嵌入一些補充的信息。代碼分析工具、開發工具和部署工具能夠經過這些補充信息進行驗證、處理或者進行部署。

在運行時讀取須要使用Java反射機制進行處理。

Annotation不能運行,它只有成員變量,沒有方法。Annotation跟public、final等修飾符的地位同樣,都是程序元素的一部分,Annotation不能做爲一個程序元素使用。

其實你們都是用過註解的,只是可能沒有過深刻了解它的原理和做用,好比確定見過@Override ,@Deprecated等。

一、註解的做用

註解將一些原本重複性的工做,變成程序自動完成,簡化和自動化該過程。好比用於生成Java doc,好比編譯時進行格式檢查,好比自動生成代碼等,用於提高軟件的質量和提升軟件的生產效率。

二、註解都有哪些

平時咱們使用的註解有來自JDK裏包含的,也有Android SDK裏包含的,也能夠自定義。
2.一、JDK定義的元註解

Java提供了四種元註解,專門負責新註解的建立工做,即註解其餘註解。

  • @Target
    定義了Annotation所修飾的對象範圍,取值: 

    • ElementType.CONSTRUCTOR:用於描述構造器

    • ElementType.FIELD:用於描述域

    • ElementType.LOCAL_VARIABLE:用於描述局部變量

    • ElementType.METHOD:用於描述方法

    • ElementType.PACKAGE:用於描述包

    • ElementType.PARAMETER:用於描述參數

    • ElementType.TYPE:用於描述類、接口(包括註解類型) 或enum聲明

  • @Retention
    定義了該Annotation被保留的時間長短,取值:

 - RetentionPoicy.SOURCE:註解只保留在源文件,當Java文件編譯成class文件的時候,註解被遺棄;用於作一些檢查性的操做,好比 @Override@SuppressWarnings
 - RetentionPoicy.CLASS:註解被保留到class文件,但jvm加載class文件時候被遺棄,這是默認的生命週期;用於在編譯時進行一些預處理操做,好比生成一些輔助代碼(如 ButterKnife
 - RetentionPoicy.RUNTIME:註解不只被保存到class文件中,jvm加載class文件以後,仍然存在;用於在運行時去動態獲取註解信息。
 

  • @Documented
    標記註解,用於描述其它類型的註解應該被做爲被標註的程序成員的公共API,所以能夠被例如javadoc此類的工具文檔化,不用賦值。

  • @Inherited
    標記註解,容許子類繼承父類的註解。 這裏一開始有點理解不了,須要斷句一下,容許子類繼承父類的註解。示例:

Target(value = ElementType.TYPE)  
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  
@Inherited  
public @interface Sample {   
    public String name() default "";      
}


@Sample  
class Test{  
}  

class Test2 extents Test{  
}

這樣類Test2其實也有註解@Sample 。

若是成員名稱是value,在賦值過程當中能夠簡寫。若是成員類型爲數組,可是隻賦值一個元素,則也能夠簡寫。
示例如下三個寫法都是等價的。

正常寫法

@Documented
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value = {ElementType.ANNOTATION_TYPE})
public @interface Target {
    ElementType[] value();
}

省略value的寫法(只有成員名稱是value時才能省略)

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.ANNOTATION_TYPE})
public @interface Target {
    ElementType[] value();
}

成員類型是數組,只賦值一個元素的簡寫

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
    ElementType[] value();
}

2.2 JDK內置的其餘註解

@Override、@Deprecated、@SuppressWarnings、@SafeVarargs、@FunctionalInterface、@Resources等。

2.3 Android SDK內置的註解

Android SDK 內置的註解都在包com.android.support:support-annotations裏,下面以'com.android.support:support-annotations:25.2.0'爲例

  • 資源引用限制類:用於限制參數必須爲對應的資源類型
    @AnimRes @AnyRes @ArrayRes @AttrRes @BoolRes @ColorRes等

  • 線程執行限制類:用於限制方法或者類必須在指定的線程執行
    @AnyThread @BinderThread @MainThread @UiThread @WorkerThread

  • 參數爲空性限制類:用於限制參數是否能夠爲空
    @NonNull @Nullable

  • 類型範圍限制類:用於限制標註值的值範圍
    @FloatRang @IntRange

  • 類型定義類:用於限制定義的註解的取值集合
    @IntDef @StringDef

  • 其餘的功能性註解:
    @CallSuper @CheckResult @ColorInt @Dimension @Keep @Px @RequiresApi @RequiresPermission @RestrictTo @Size @VisibleForTesting

2、自定義註解

使用收益最大的,仍是須要根據自身需求自定義註解。下面依次介紹三種類型的註解自定義示例:

一、RetentionPolicy.SOURCE

通常函數的參數值有限定的狀況,好比View.setVisibility 的參數就有限定,能夠看到View.class源碼裏

除了IntDef,還有StringDef

@IntDef({VISIBLE, INVISIBLE, GONE})
 @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
 public @interface Visibility {}

  public static final int VISIBLE = 0x00000000;

  public static final int INVISIBLE = 0x00000004;

public static final int GONE = 0x00000008;
    
public void setVisibility(@Visibility int visibility) {
    setFlags(visibility, VISIBILITY_MASK);
}

二、RetentionPolicy.RUNTIME

運行時註解的定義以下:

// 適用類、接口(包括註解類型)或枚舉  
Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  
Target(ElementType.TYPE)  
public @interface ClassInfo {  
    String value();  
}  
// 適用field屬性,也包括enum常量  
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  
@Target(ElementType.FIELD)  
public @interface FieldInfo {  
    int[] value();  
}  
// 適用方法  
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  
@Target(ElementType.METHOD)  
public @interface MethodInfo {  
    String name() default "long";  
    int age() default 27;  
}

定義一個測試類來使用這些註解:

/** 
 * 測試運行時註解 
 */  
@ClassInfo("Test Class")  
public class TestRuntimeAnnotation {  
  
    @FieldInfo(value = {1, 2})  
    public String fieldInfo = "FiledInfo";  
    
    @MethodInfo(name = "BlueBird")  
    public static String getMethodInfo() {  
        return return fieldInfo;  
    }  
}

使用註解:

/** 
 * 測試運行時註解 
 */  
private void _testRuntimeAnnotation() {  
    StringBuffer sb = new StringBuffer();  
    Class<?> cls = TestRuntimeAnnotation.class;  
    Constructor<?>[] constructors = cls.getConstructors();  
    // 獲取指定類型的註解  
    sb.append("Class註解:").append("\n");  
    ClassInfo classInfo = cls.getAnnotation(ClassInfo.class);  
    if (classInfo != null) {  
        sb.append(cls.getSimpleName()).append("\n");  
        sb.append("註解值: ").append(classInfo.value()).append("\n\n");  
    }  
  
    sb.append("Field註解:").append("\n");  
    Field[] fields = cls.getDeclaredFields();  
    for (Field field : fields) {  
        FieldInfo fieldInfo = field.getAnnotation(FieldInfo.class);  
        if (fieldInfo != null) {  
            sb.append(field.getName()).append("\n");  
            sb.append("註解值: ").append(Arrays.toString(fieldInfo.value())).append("\n\n");  
        }  
    }  
  
    sb.append("Method註解:").append("\n");  
    Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();  
    for (Method method : methods) {  
        MethodInfo methodInfo = method.getAnnotation(MethodInfo.class);  
        if (methodInfo != null) {  
            sb.append(Modifier.toString(method.getModifiers())).append(" ")  
                    .append(method.getName()).append("\n");  
            sb.append("註解值: ").append("\n");  
            sb.append("name: ").append(methodInfo.name()).append("\n");  
            sb.append("age: ").append(methodInfo.age()).append("\n");  
        }  
    }  
  
    System.out.print(sb.toString());  
}

所作的操做都是經過反射獲取對應元素,再獲取元素上面的註解,最後獲得註解的屬性值。由於涉及到反射,因此運行時註解的效率多少會受到影響,如今不少的開源項目使用的是編譯時註解。

三、RetentionPolicy.CLASS

3.1 添加依賴

若是Gradle 插件是2.2以上的話,不須要添加如下android-apt依賴。

classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.2.1'

在整個工程的 build.gradle 中添加android-apt的依賴

buildscript {  
    repositories {  
        jcenter()  
        mavenCentral()  // add  
    }  
    dependencies {  
        classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.1.2' //2.2以上無需添加apt依賴 
        classpath 'com.neenbedankt.gradle.plugins:android-apt:1.8'  // add  
    }  
}

android-apt

android-apt 是一個Gradle插件,協助Android Studio 處理annotation processors, 它有兩個目的:

  • 容許配置只在編譯時做爲註解處理器的依賴,而不添加到最後的APK或library

  • 設置源路徑,使註解處理器生成的代碼能被Android Studio正確的引用

伴隨着 Android Gradle 插件 2.2 版本的發佈,近期 android-apt 做者在官網發表聲明證明了後續將不會繼續維護 android-apt,並推薦你們使用 Android 官方插件提供的相同能力。也就是說,大約三年前推出的 android-apt 即將告別開發者,退出歷史舞臺,Android Gradle 插件提供了名爲 annotationProcessor 的功能來徹底代替 android-apt。

3.2 定義要使用的註解
建一個Java庫來專門放註解,庫名爲:annotations
定義註解

@Retention(RetentionPolicy.CLASS)  
@Target(ElementType.TYPE)  
public @interface MyAnnotation {  
    String value();  
}

3.3 定義註解處理器
另外建一個Java庫工程,庫名爲:processors
這裏必須爲Java庫,否則會找不到javax包下的相關資源

build.gradle 要依賴如下:

compile 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc2'
 compile 'com.squareup:javapoet:1.7.0'
    
compile(project(':annotations'))

其中,
auto-service 自動用於在 META-INF/services 目錄文件夾下建立 javax.annotation.processing.Processor 文件;
javapoet用於產生 .java 源文件的輔助庫,它能夠很方便地幫助咱們生成須要的.java 源文件

示例:

package com.example;

import com.google.auto.service.AutoService;
import com.squareup.javapoet.JavaFile;
import com.squareup.javapoet.MethodSpec;
import com.squareup.javapoet.TypeSpec;

import java.io.IOException;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;

import javax.annotation.processing.AbstractProcessor;
import javax.annotation.processing.Filer;
import javax.annotation.processing.ProcessingEnvironment;
import javax.annotation.processing.Processor;
import javax.annotation.processing.RoundEnvironment;
import javax.lang.model.SourceVersion;
import javax.lang.model.element.Element;
import javax.lang.model.element.ElementKind;
import javax.lang.model.element.Modifier;
import javax.lang.model.element.TypeElement;

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

    private Filer filer;

    @Override
    public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) {
        super.init(processingEnv);
        // Filer是個接口,支持經過註解處理器建立新文件
        filer = processingEnv.getFiler();
    }

    @Override
    public boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations, RoundEnvironment roundEnv) {
        for (TypeElement element : annotations) {
            //新建文件
            if (element.getQualifiedName().toString().equals(MyAnnotation.class.getCanonicalName())) {
                // 建立main方法
                MethodSpec main = MethodSpec.methodBuilder("main")
                        .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.STATIC)
                        .returns(void.class)
                        .addParameter(String[].class, "args")
                        .addStatement("$T.out.println($S)", System.class, "Hello, JavaPoet!")
                        .build();
                // 建立HelloWorld類
                TypeSpec helloWorld = TypeSpec.classBuilder("HelloWorld")
                        .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL)
                        .addMethod(main)
                        .build();

                try {
                    // 生成 com.example.HelloWorld.java
                    JavaFile javaFile = JavaFile.builder("com.example", helloWorld)
                            .addFileComment(" This codes are generated automatically. Do not modify!")
                            .build();
                    // 生成文件
                    javaFile.writeTo(filer);
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

        //在Gradle console 打印日誌
        for (Element element : roundEnv.getElementsAnnotatedWith(MyAnnotation.class)) {
            System.out.println("------------------------------");
            // 判斷元素的類型爲Class
            if (element.getKind() == ElementKind.CLASS) {
                // 顯示轉換元素類型
                TypeElement typeElement = (TypeElement) element;
                // 輸出元素名稱
                System.out.println(typeElement.getSimpleName());
                // 輸出註解屬性值System.out.println(typeElement.getAnnotation(MyAnnotation.class).value());
            }
            System.out.println("------------------------------");
        }
        return true;
    }

    @Override
    public Set<String> getSupportedAnnotationTypes() {
        Set<String> annotataions = new LinkedHashSet<String>();
        annotataions.add(MyAnnotation.class.getCanonicalName());
        return annotataions;
    }

    @Override
    public SourceVersion getSupportedSourceVersion() {
        return SourceVersion.latestSupported();
    }
}

3.4 在代碼中使用定義的註解
須要依賴上面的兩個java庫annotations和processors

import com.example.MyAnnotation;

@MyAnnotation("test")
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }
}

編譯後就會生成指定包名的指定文件,如圖:
Alt text

3.5 註解處理器的輔助接口
在自定義註解處理器的初始化接口,能夠獲取到如下4個輔助接口:

public class MyProcessor extends AbstractProcessor {  
  
    private Types typeUtils;  
    private Elements elementUtils;  
    private Filer filer;  
    private Messager messager;  
  
    @Override  
    public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) {  
        super.init(processingEnv);  
        typeUtils = processingEnv.getTypeUtils();  
        elementUtils = processingEnv.getElementUtils();  
        filer = processingEnv.getFiler();  
        messager = processingEnv.getMessager();  
    }  
}

Types: Types是一個用來處理TypeMirror的工具
Elements: Elements是一個用來處理Element的工具
Filer: 通常咱們會用它配合JavaPoet來生成咱們須要的.java文件
Messager: Messager提供給註解處理器一個報告錯誤、警告以及提示信息的途徑

3.5 帶有註解的庫提供給第三方

如下例子默認用gradle插件2.2以上,再也不使用apt

通常使用編譯時註解的庫,都會有三個module:

  • 定義註解的module , java庫,xxxx-annotations

  • 實現註解器的module, java庫,xxxx-compiler

  • 提供對外接口的module, android庫,xxxx-api

module xxxx-api的依賴這麼寫:

`dependencies {

annotationProcessor 'xxxx-compiler:1.0.0'
compile ' xxxx-annotations:1.0.0'
//....others

}
`

而後第三方使用時,能夠像以下這樣依賴:

dependencies {
    ...
    compile 'com.google.dagger:dagger:2.9'
    annotationProcessor 'com.google.dagger:dagger-compiler:2.9'
}

sample project見AnnotationSample

參考連接:
http://www.jb51.net/article/8...
http://blog.csdn.net/github_3...
http://blog.csdn.net/github_3...
https://www.zhihu.com/questio...
https://github.com/alibaba/AR...
http://blog.csdn.net/asce1885...

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