安卓AOP三劍客之Android APT技術淺談
通過學習與使用square公司的開源項目javapoet,來實現倉庫層動態生成代碼
安卓AOP三劍客: APT, AspectJ, Javassist
Android APT
APT(Annotation Processing Tool 的簡稱),可以在代碼編譯期解析注解,并且生成新的 Java 文件,減少手動的代碼輸入?,F在有很多主流庫都用上了 APT,比如 Dagger2, ButterKnife, EventBus3 等
代表框架:
- DataBinding
- Dagger2
- ButterKnife
- EventBus3
- DBFlow
- AndroidAnnotation
使用姿勢
1,在android工程中,創建一個java的Module,寫一個類繼承AbstractProcessor
- @AutoService(Processor.class) // javax.annotation.processing.IProcessor
- @SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_7) //java
- @SupportedAnnotationTypes({ // 標注注解處理器支持的注解類型
- "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; //文件相關的輔助類
- public Elements elements; //元素相關的輔助類
- public Messager messager; //日志相關的輔助類
- 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,在繼承AbstractProcessor類中的process方法,處理我們自定義的注解,生成代碼:
- public class SingleDelegateProcessor implements IProcessor {
- @Override
- public void process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnv,
- AnnotationProcessor abstractProcessor) {
- // 查詢注解是否存在
- Set<? extends Element> elementSet =
- roundEnv.getElementsAnnotatedWith(SingleDelegate.class);
- Set<TypeElement> typeElementSet = ElementFilter.typesIn(elementSet);
- if (typeElementSet == null || typeElementSet.isEmpty()) {
- return;
- }
- // 循環處理注解
- for (TypeElement typeElement : typeElementSet) {
- if (!(typeElement.getKind() == ElementKind.INTERFACE)) { // 只處理接口類型
- continue;
- }
- // 處理 SingleDelegate,只處理 annotation.classNameImpl() 不為空的注解
- SingleDelegate annotation = typeElement.getAnnotation(SingleDelegate.class);
- if ("".equals(annotation.classNameImpl())) {
- continue;
- }
- Delegate delegate = annotation.delegate();
- // 添加構造器
- MethodSpec.Builder constructorBuilder = MethodSpec.constructorBuilder()
- .addModifiers(Modifier.PUBLIC);
- // 創建類名相關 class builder
- TypeSpec.Builder builder =
- ProcessUtils.createTypeSpecBuilder(typeElement, annotation.classNameImpl());
- // 處理 delegate
- builder = ProcessUtils.processDelegate(typeElement, builder,
- constructorBuilder, delegate);
- // 檢查是否繼承其它接口
- builder = processSuperSingleDelegate(abstractProcessor, builder, constructorBuilder, typeElement);
- // 完成構造器
- builder.addMethod(constructorBuilder.build());
- // 創建 JavaFile
- JavaFile javaFile = JavaFile.builder(AnnotationProcessor.PACKAGE, builder.build()).build();
- try {
- javaFile.writeTo(abstractProcessor.filer);
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
3,在項目Gradle中添加 annotationProcessor project 引用
- compile project(':apt-delegate-annotation')
- annotationProcessor project(':apt-delegate-compiler')
4,如果有自定義注解的話,創建一個java的Module,專門放入自定義注解。項目與apt Module都需引用自定義注解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,生成的源代碼在build/generated/source/apt下可以看到
難點
就apt本身來說沒有任何難點可言,難點一在于設計模式和解耦思想的靈活應用,二在與代碼生成的繁瑣,你可以手動字符串拼接,當然有更高級的玩法用squareup的javapoet,用建造者的模式構建出任何你想要的源代碼
優點
它的強大之處無需多言,看代表框架的源碼,你可以學到很多新姿勢。總的一句話:它可以做任何你不想做的繁雜的工作,它可以幫你寫任何你不想重復代碼。懶人福利,老司機必備神技,可以提高車速,讓你以任何姿勢漂移。它可以生成任何源代碼供你在任何地方使用,就像劍客的劍,快疾如風,無所不及
我想稍微研究一下,APT還可以在哪些地方使用,比如:Repository層?
APT在Repository層的嘗試
了解APT與簡單學習之后,搭建Repository層時,發現有一些簡單,重復模版的代碼
每一次添加新接口都需要簡單地修改很多地方,能不能把一部分代碼自動生成,減少改動的次數呢?
Repository層
IRemoteDataSource, RemoteDataSourceImpl
遠程數據源,屬于網絡請求相關
ILocalDataSource, LocalDataSourceImpl
本地數據源,屬于本地數據持久化相關
IRepository,RepositoryImpl
倉庫代理類,代理遠程數據源與本地數據源
Repository層APT設計思路
發現在具體實現類中,大多都是以代理類的形式調用:方法中調用代理對象,方法名稱與參數,返回值類型都相同。顯然可以進行APT的嘗試
- 簡單的情況,具體實現類中只有一個代理對象
- 復雜的情況,有多個代理對象,方法內并有一些變化
期望結果:
- 把RemoteDataSourceImpl自動化生成
- 把LocalDataSourceImpl自動化生成
- 把RepositoryImpl自動化生成
自定義注解設計
要想具體實現類自動生成,首先要知道需要什么:
- 方便自動生成java文件的類庫
- 自動生成類名字是什么
- 需要注入的代理對象
- 讓代理對象代理的方法集
自動生成java文件的類庫,可以使用 squareup javapoet
自動生成類名字,代理對象,方法集需要通過自定義注解配置參數的形成,在AbstractProcessor中獲取
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();
- }
處理自定義的注解、生成代碼
AnnotationProcessor
- @AutoService(Processor.class) // javax.annotation.processing.IProcessor
- @SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_7) //java
- @SupportedAnnotationTypes({ // 標注注解處理器支持的注解類型
- "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; //文件相關的輔助類
- public Elements elements; //元素相關的輔助類
- public Messager messager; //日志相關的輔助類
- 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;
- }
- }