java註解框架

咱們常常會在java代碼裏面看到：「@Override」，「@Target」等等樣子的東西，這些是什麼？

在java裏面它們是「註解」。

下面是百度百科的解釋：java.lang.annotation.Retention能夠在您定義Annotation型態時，指示編譯器如何對待您的自定義 Annotation，

預設上編譯器會將Annotation資訊留在class檔案中，但不被虛擬機器讀取，而僅用於編譯器或工具程式運行時提供資訊。

也就是說，註解是創建在class文件基礎上的東西，同C語言的宏有殊途同歸的效果。

class文件裏面根本看不到註解的痕跡。

註解的基礎就是反射。因此註解能夠理解爲java特有的一種概念。

1.元註解

在java.lang.annotation包裏面，已經定義了4種annotation的「原語」。

1）.@Target,用於明確被修飾的類型：（方法，字段，類，接口等等）　　
2）.@Retention,描述anntation存在的爲止：

RetentionPolicy.RUNTIME 註解會在class字節碼文件中存在，在運行時能夠經過反射獲取到

RetentionPolicy.CLASS 默認的保留策略，註解會在class字節碼文件中存在，但運行時沒法得到

RetentionPolicy.SOURCE 註解僅存在於源碼中，在class字節碼文件中不包含

3）.@Documented,默認狀況下，註解不會在javadoc中記錄，可是能夠經過這個註解來代表這個註解須要被記錄。
4）.@Inherited 元註解是一個標記註解，@Inherited闡述了某個被標註的類型是被繼承的。

若是一個使用了@Inherited修飾的annotation類型被用於一個class，則這個annotation將被用於該class的子類。

2.自定義註解

package com.joyfulmath.jvmexample.annnotaion;

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

/**
 * @author deman.lu
 * @version on 2016-05-23 13:36
 */

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface FruitName {

    String value() default "";
}

首先，一個註解通常須要2個元註解修飾：

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

具體做用上面已解釋。

全部的註解都會有一個相似於「func」的部分。這個能夠理解爲註解的參數。

package com.joyfulmath.jvmexample.annnotaion;

import com.joyfulmath.jvmexample.TraceLog;

/**
 * @author deman.lu
 * @version on 2016-05-23 13:37
 */
public class Apple {

    @FruitName("Apple")
    String appleName;

    public void displayAppleName()
    {
        TraceLog.i(appleName);
    }
}

這段代碼的log：

05-23 13:39:38.780 26792-26792/com.joyfulmath.jvmexample I/Apple: displayAppleName: null [at (Apple.java:16)]

沒有賦值成功，爲何？應爲註解的「Apple」到底怎麼賦值該filed，目前編譯器還不知道則怎麼作呢。

3.註解處理器

咱們還須要一個處理器來解釋 註解究竟是怎樣工做的，否則就跟註釋差很少了。

經過反射的方式，能夠獲取註解的內容：

package com.joyfulmath.jvmexample.annnotaion;

import com.joyfulmath.jvmexample.TraceLog;

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * @author deman.lu
 * @version on 2016-05-23 14:08
 */
public class FruitInfoUtils {
    public static void getFruitInfo(Class<?> clazz)
    {
        String fruitNameStr = "";
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field field:fields)
        {
            if(field.isAnnotationPresent(FruitName.class))
            {
                FruitName fruitName = field.getAnnotation(FruitName.class);
                fruitNameStr = fruitName.value();
                TraceLog.i(fruitNameStr);
            }
        }
    }
}

 

這是註解的通常用法。

 

android註解框架解析

從上面能夠看到，註解框架的使用，本質上仍是要用到反射。

可是我若是用反射的功能在使用註解框架，那麼，我還不如直接使用它，反而簡單。

若是有一種機制，能夠避免寫大量重複的類似代碼，尤爲在android開發的時候，大量的findviewbyid & onClick等事件相應。

代碼的模式是一致的，可是代碼又各不相同，這個時候，使用註解框架能夠大量節省開發時間，固然相應的會增長其餘的開銷。

如下就是一個使用butterknife的例子：

@BindString(R.string.login_error) 
String loginErrorMessage;

看上去很簡單，就是把字符串賦一個string res對應的初值。這樣寫能夠節省一些時間。固然這只是一個例子，

若是大量使用其餘的註解，能夠節省很大一部分的開發時間。

咱們下面來看看怎麼實現的：

package butterknife;

import android.support.annotation.StringRes; import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.Target;

import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD;
import static java.lang.annotation.RetentionPolicy.CLASS;

/**
 * Bind a field to the specified string resource ID.
 * <pre><code>
 * {@literal @}BindString(R.string.username_error) String usernameErrorText;
 * </code></pre>
 */
@Retention(CLASS) @Target(FIELD)
public @interface BindString {
  /** String resource ID to which the field will be bound. */
  @StringRes int value();
}

BindString,只有一個參數，value,也就是賦值爲@StringRes.

同上，上面是註解定義和使用的地方，可是真正解釋註解的地方以下：ButterKnifeProcessor

private Map<TypeElement, BindingClass> findAndParseTargets(RoundEnvironment env)

這個函數，截取部分代碼：

    // Process each @BindString element.
    for (Element element : env.getElementsAnnotatedWith(BindString.class)) {
      if (!SuperficialValidation.validateElement(element)) continue;
      try {
        parseResourceString(element, targetClassMap, erasedTargetNames);
      } catch (Exception e) {
        logParsingError(element, BindString.class, e);
      }
    }

找到全部BindString註解的元素，而後開始分析：

private void parseResourceString(Element element, Map<TypeElement, BindingClass> targetClassMap,
      Set<TypeElement> erasedTargetNames) {
    boolean hasError = false;
    TypeElement enclosingElement = (TypeElement) element.getEnclosingElement();

    // Verify that the target type is String.
    if (!STRING_TYPE.equals(element.asType().toString())) {
      error(element, "@%s field type must be 'String'. (%s.%s)",
          BindString.class.getSimpleName(), enclosingElement.getQualifiedName(),
          element.getSimpleName());
      hasError = true;
    }

    // Verify common generated code restrictions.
    hasError |= isInaccessibleViaGeneratedCode(BindString.class, "fields", element);
    hasError |= isBindingInWrongPackage(BindString.class, element);

    if (hasError) {
      return;
    }

    // Assemble information on the field.
    String name = element.getSimpleName().toString();
    int id = element.getAnnotation(BindString.class).value();

    BindingClass bindingClass = getOrCreateTargetClass(targetClassMap, enclosingElement);
    FieldResourceBinding binding = new FieldResourceBinding(id, name, "getString", false);
    bindingClass.addResource(binding);

    erasedTargetNames.add(enclosingElement);
  }

首先驗證element是否是string類型。

 // Assemble information on the field.
    String name = element.getSimpleName().toString();
    int id = element.getAnnotation(BindString.class).value();

獲取field的name，以及 string id。

最終

Map<TypeElement, BindingClass> targetClassMap 

元素和註解描述，已map的方式一一對應存放。

  @Override public boolean process(Set<? extends TypeElement> elements, RoundEnvironment env) {
    Map<TypeElement, BindingClass> targetClassMap = findAndParseTargets(env);

    for (Map.Entry<TypeElement, BindingClass> entry : targetClassMap.entrySet()) {
      TypeElement typeElement = entry.getKey();
      BindingClass bindingClass = entry.getValue();

      try {
        bindingClass.brewJava().writeTo(filer);
      } catch (IOException e) {
        error(typeElement, "Unable to write view binder for type %s: %s", typeElement,
            e.getMessage());
      }
    }

    return true;
  }

這就是註解框架啓動的地方，一個獨立的進程。具體細節本文不研究，只需清除，這裏是框架驅動的地方。

從上面的信息已經清除，全部的註解信息都存放在targetClassMap 裏面。

上面標紅的代碼，應該是註解框架的核心之處。

自從Java SE5開始，Java就引入了apt工具，能夠對註解進行預處理，Java SE6，更是支持擴展註解處理器，

並在編譯時多趟處理，咱們可使用自定義註解處理器，在Java編譯時，根據規則，生成新的Java代碼。

JavaFile brewJava() {
    TypeSpec.Builder result = TypeSpec.classBuilder(generatedClassName)
        .addModifiers(PUBLIC);
    if (isFinal) {
      result.addModifiers(Modifier.FINAL);
    } else {
      result.addTypeVariable(TypeVariableName.get("T", targetTypeName));
    }

    TypeName targetType = isFinal ? targetTypeName : TypeVariableName.get("T");
    if (hasParentBinding()) {
      result.superclass(ParameterizedTypeName.get(parentBinding.generatedClassName, targetType));
    } else {
      result.addSuperinterface(ParameterizedTypeName.get(VIEW_BINDER, targetType));
    }

    result.addMethod(createBindMethod(targetType));

    if (isGeneratingUnbinder()) {
      result.addType(createUnbinderClass(targetType));
    } else if (!isFinal) {
      result.addMethod(createBindToTargetMethod());
    }

    return JavaFile.builder(generatedClassName.packageName(), result.build())
        .addFileComment("Generated code from Butter Knife. Do not modify!")
        .build();
  }

這段話的關鍵是會create一個新文件。

而後把相關內容寫入。

 

參考：

https://github.com/JakeWharton/butterknife