Android xUtils3源码解析之注解模块

Posted 2020-09-07 一口仨馍

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xUtils3源码解析系列

一. Android xUtils3源码解析之网络模块
二. Android xUtils3源码解析之图片模块
三. Android xUtils3源码解析之注解模块
四. Android xUtils3源码解析之数据库模块

初始化

public class BaseActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        x.view().inject(this);
    }
}

public class BaseFragment extends Fragment {

    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {
        return x.view().inject(this, inflater, container);
    }
}

这里没有贴最开始的初始化x.Ext.init(this)，因为这行代码的作用是获取ApplicationContext，而注解模块并不需要ApplicationContext。真正的初始化是在这里。实际上这里称作“初始化”有些不太合适，因为xUtils3中View注解都是@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)类型的，运行时才是真正的初始化，x.view().inject(this)是解析注解的地方。注解一共就这俩部分，先姑且这么称呼吧。下文以x.view().inject(this)为例进行分析，Fragment中和这个属于殊途同归，不再赘述。

View注解

注解的作用只能是“标志”，如果注解里定义的有属性，那么还能获取属性具体的值。属性的值没有default值，那么使用注解时此属性为必填项。反之亦反。我们先看下两个View注解ContentView和ViewInject的具体实现，之后统一查看注解解析相关代码。

ContentView标签

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ContentView {
    int value();
}

ContentView注解修饰的对象范围为TYPE（用于描述类、接口或enum声明），保留的时间为RUNTIME（运行时有效），此外还定义了一个属性value，注意：是属性，不是方法。

ViewInject

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

    int value();

    /* parent view id */
    int parentId() default 0;
}

ViewInject注解修饰的对象范围为FIELD（用于描述属性），保留的时间为RUNTIME（运行时有效）。

View注解解析

在Activity或者Fragment中首先要做的就是初始化xUtils3注解，即x.view().inject(this)。前文也说过：这个过程实际是View注解解析的过程。下面就以这一过程跟进。

x.view()

public final class x {
    public static ViewInjector view() {
        if (Ext.viewInjector == null) {
            ViewInjectorImpl.registerInstance();
        }
        return Ext.viewInjector;
    }
}

public final class ViewInjectorImpl implements ViewInjector {
    public static void registerInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (lock) {
                if (instance == null) {
                    instance = new ViewInjectorImpl();
                }
            }
        }
        x.Ext.setViewInjector(instance);
    }
}

获取ViewInjectorImpl唯一实例，并赋值给ViewInjector对象。之后调用ViewInjectorImpl.inject()方法解析上面两个View注解。

ViewInjectorImpl.inject()

public final class ViewInjectorImpl implements ViewInjector {

    @Override
    public void inject(Activity activity) {
        Class<?> handlerType = activity.getClass();
        try {
            // 获取ContentView标签，主要是为了获取ContentView.value()，即R.layout.xxx
            ContentView contentView = findContentView(handlerType);
            if (contentView != null) {
                // 获取R.layout.xxx
                int viewId = contentView.value();
                if (viewId > 0) {
                    // 获取setContentView()方法实例
                    Method setContentViewMethod = handlerType.getMethod("setContentView", int.class);
                    // 反射调用setContentView()，并设置R.layout.xxx
                    setContentViewMethod.invoke(activity, viewId);
                }
            }
        } catch (Throwable ex) {
            LogUtil.e(ex.getMessage(), ex);
        }
        // 遍历被注解的属性和方法
        injectObject(activity, handlerType, new ViewFinder(activity));
    }
}

几乎每行都添加了注释，应该比较清晰了，这里还是大概说下吧。在反射setContentView ()之后，ContentView注解的作用就结束了，毕竟ContentView注解的作用只有一个：设置Activity/Fragment布局。

ViewInjectorImpl.injectObject()

public final class ViewInjectorImpl implements ViewInjector {

    private static final HashSet<Class<?>> IGNORED = new HashSet<Class<?>>();

    static {
        IGNORED.add(Object.class);
        IGNORED.add(Activity.class);
        IGNORED.add(android.app.Fragment.class);
        try {
            IGNORED.add(Class.forName("android.support.v4.app.Fragment"));
            IGNORED.add(Class.forName("android.support.v4.app.FragmentActivity"));
        } catch (Throwable ignored) {
        }
    }

    private static void injectObject(Object handler, Class<?> handlerType, ViewFinder finder) {
            if (handlerType == null || IGNORED.contains(handlerType)) {
                return;
            }
            // 从父类到子类递归
            injectObject(handler, handlerType.getSuperclass(), finder);
            // 获取class中所有属性
            Field[] fields = handlerType.getDeclaredFields();
            if (fields != null && fields.length > 0) {
                for (Field field : fields) {
                    // 获取字段类型
                    Class<?> fieldType = field.getType();
                    if (
                /* 不注入静态字段 */     Modifier.isStatic(field.getModifiers()) ||
                /* 不注入final字段 */    Modifier.isFinal(field.getModifiers()) ||
                /* 不注入基本类型字段 */  fieldType.isPrimitive() ||
                /* 不注入数组类型字段 */  fieldType.isArray()) {
                        continue;
                    }
                    // 字段是否被ViewInject注解修饰
                    ViewInject viewInject = field.getAnnotation(ViewInject.class);
                    if (viewInject != null) {
                        try {
                            // 通过ViewFinder查找View
                            View view = finder.findViewById(viewInject.value(), viewInject.parentId());
                            if (view != null) {
                                // 暴力反射，设置属性可使用
                                field.setAccessible(true);
                                // 关联被ViewInject修饰的属性和View
                                field.set(handler, view);
                            } else {
                                throw new RuntimeException("Invalid @ViewInject for "
                                        + handlerType.getSimpleName() + "." + field.getName());
                            }
                        } catch (Throwable ex) {
                            LogUtil.e(ex.getMessage(), ex);
                        }
                    }
                }
            } // end inject view

            // 方法注解Event的解析，下文会讲
            ...
    }
}

因为Activity/Fragment可能还有BaseActivity/BaseFragment。所以injectObject()是个递归方法，递归的出口在于最上面的判断，及父类不等于系统的那几个类。finder.findViewById(id,pid)参数id为R.id.xxx,pid默认为0。在ViewFinder中查找View的代码如下：

/*package*/ final class ViewFinder {

    public View findViewById(int id, int pid) {
        View pView = null;
        if (pid > 0) {
            pView = this.findViewById(pid);
        }

        View view = null;
        if (pView != null) {
            view = pView.findViewById(id);
        } else {
            view = this.findViewById(id);
        }
        return view;
    }

    public View findViewById(int id) {
        if (view != null) return view.findViewById(id);
        if (activity != null) return activity.findViewById(id);
        return null;
    }
}

还是通过activity.findViewById(id)来查找控件的。View注解的作用是代替我们写了findViewById这行代码，一般用于敏捷开发。代价是增加了一次反射，每个控件都会。而反射是比较牺牲性能的做法，所以使用View注解算是有利有弊吧。

事件注解

Event

/**
 * 事件注解.
 * 被注解的方法必须具备以下形式:
 * 1. private 修饰
 * 2. 返回值类型没有要求
 * 3. 参数签名和type的接口要求的参数签名一致.
 */
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Event {

    /** 控件的id集合, id小于1时不执行ui事件绑定. */
    int[] value();
    /** 控件的parent控件的id集合, 组合为(value[i], parentId[i] or 0). */
    int[] parentId() default 0;
    /** 事件的listener, 默认为点击事件. */
    Class<?> type() default View.OnClickListener.class;
    /** 事件的setter方法名, 默认为set+type#simpleName. */
    String setter() default "";
    /** 如果type的接口类型提供多个方法, 需要使用此参数指定方法名. */
    String method() default "";
}

Event中的属性，比View注解要多一些，毕竟Event也需要findViewById过程，并且还要处理参数，事件等等。默认type属性为View.OnClickListener.class，即点击事件。

public final class ViewInjectorImpl implements ViewInjector {

    private static void injectObject(Object handler, Class<?> handlerType, ViewFinder finder) {
            // 获取类中所有的方法
            Method[] methods = handlerType.getDeclaredMethods();
            if (methods != null && methods.length > 0) {
                for (Method method : methods) {
                    // 方法是静态或者不是私有则验证不通过
                    if (Modifier.isStatic(method.getModifiers())
                            || !Modifier.isPrivate(method.getModifiers())) {
                        continue;
                    }

                    //检查当前方法是否是event注解的方法
                    Event event = method.getAnnotation(Event.class);
                    if (event != null) {
                        try {
                            // R.id.xxx数组（可能多个控件点击事件共用同一个方法）
                            int[] values = event.value();
                            int[] parentIds = event.parentId();
                            int parentIdsLen = parentIds == null ? 0 : parentIds.length;
                            //循环所有id，生成ViewInfo并添加代理反射
                            for (int i = 0; i < values.length; i++) {
                                int value = values[i];
                                if (value > 0) {
                                    ViewInfo info = new ViewInfo();
                                    info.value = value;
                                    info.parentId = parentIdsLen > i ? parentIds[i] : 0;
                                    // 设置可反射访问
                                    method.setAccessible(true);
                                    EventListenerManager.addEventMethod(finder, info, event, handler, method);
                                }
                            }
                        } catch (Throwable ex) {
                            LogUtil.e(ex.getMessage(), ex);
                        }
                    }
                }
            } // end inject event
    }
}

这里主要是查找被Event注解修饰的方法，之后设置可访问(method.setAccessible(true))，看样子还是反射调用咯。

EventListenerManager.addEventMethod(finder, info, event, handler, method)

/*package*/ final class EventListenerManager {

    public static void addEventMethod(
            //根据页面或view holder生成的ViewFinder
            ViewFinder finder,
            //根据当前注解ID生成的ViewInfo
            ViewInfo info,
            //注解对象
            Event event,
            //页面或view holder对象
            Object handler,
            //当前注解方法
            Method method) {
        try {
            // 查找指定控件
            View view = finder.findViewByInfo(info);
            if (view != null) {
                // 注解中定义的接口，比如Event注解默认的接口为View.OnClickListener
                Class<?> listenerType = event.type();
                // 默认为空，注解接口对应的Set方法，比如setOnClickListener方法
                String listenerSetter = event.setter();
                if (TextUtils.isEmpty(listenerSetter)) {
                    // 拼接set方法名,例如：setOnClickListener
                    listenerSetter = "set" + listenerType.getSimpleName();
                }
                // 默认为""
                String methodName = event.method();
                boolean addNewMethod = false;
                DynamicHandler dynamicHandler = null;
                ...
                // 如果还没有注册此代理
                if (!addNewMethod) {
                    dynamicHandler = new DynamicHandler(handler);
                    dynamicHandler.addMethod(methodName, method);
                    // 生成的代理对象实例，比如View.OnClickListener的实例对象
                    listener = Proxy.newProxyInstance(
                            listenerType.getClassLoader(),
                            new Class<?>[]{listenerType},
                            dynamicHandler);

                    listenerCache.put(info, listenerType, listener);
                }
                // 获取set方法，例如：setOnClickListener
                Method setEventListenerMethod = view.getClass().getMethod(listenerSetter, listenerType);
                // 反射调用set方法。例如setOnClickListener(new OnClicklistener)
                setEventListenerMethod.invoke(view, listener);
            }
        } catch (Throwable ex) {
            LogUtil.e(ex.getMessage(), ex);
        }
    }

}

使用动态代理DynamicHandler实例化listenerType（例如：new OnClickListener）,之后通过反射设置事件（例如点击事件，btn.setOnClickListener(new OnClickListener)）。这么一套流程流程下来，我惊讶的发现，我们定义的方法好像完全没被调用！！

其实猫腻都在DynamicHandler这个动态代理中。注意一个细节，在实例化DynamicHandler的时候穿递的是Activity/Fragment。然后调用dynamicHandler.addMethod(methodName, method)方法的时候，将method（当前注解方法）传递进去了。完整类名有，方法名字有。齐活儿~

DynamicHandler

    public static class DynamicHandler implements InvocationHandler {
        // 存放代理对象，比如Fragment或view holder
        private WeakReference<Object> handlerRef;
        // 存放代理方法
        private final HashMap<String, Method> methodMap = new HashMap<String, Method>(1);

        private static long lastClickTime = 0;

        public DynamicHandler(Object handler) {
            this.handlerRef = new WeakReference<Object>(handler);
        }

        public void addMethod(String name, Method method) {
            methodMap.put(name, method);
        }

        public Object getHandler() {
            return handlerRef.get();
        }

        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            Object handler = handlerRef.get();
            if (handler != null) {
                String eventMethod = method.getName();
                method = methodMap.get(eventMethod);
                if (method == null && methodMap.size() == 1) {
                    for (Map.Entry<String, Method> entry : methodMap.entrySet()) {
                        if (TextUtils.isEmpty(entry.getKey())) {
                            method = entry.getValue();
                        }
                        break;
                    }
                }

                if (method != null) {

                    if (AVOID_QUICK_EVENT_SET.contains(eventMethod)) {
                        long timeSpan = System.currentTimeMillis() - lastClickTime;
                        if (timeSpan < QUICK_EVENT_TIME_SPAN) {
                            LogUtil.d("onClick cancelled: " + timeSpan);
                            return null;
                        }
                        lastClickTime = System.currentTimeMillis();
                    }

                    try {
                        return method.invoke(handler, args);
                    } catch (Throwable ex) {
                        throw new RuntimeException("invoke method error:" +
                                handler.getClass().getName() + "#" + method.getName(), ex);
                    }
                } else {
                    LogUtil.w("method not impl: " + eventMethod + "(" + handler.getClass().getSimpleName() + ")");
                }
            }
            return null;
        }
    }

首先调用method = methodMap.get(eventMethod)，由key查找方法名，之前我们传进来的是“”。以OnClickListener{ void onClick()}为例，由onClick为key查找，当然查找不到咯。然后遍历methodMap设置method为我们在Activity/Fragment中定义的方法名。if (AVOID_QUICK_EVENT_SET.contains(eventMethod))这行代码是防止快速双击的，设置间隔为300ms，最后通过反射调用在Activity/Fragment中特定被Event注解的方法。这里巧在没有调用OnClicklistener#onClick()，而是在调用OnClicklistener#onClick()的时候，真正调用的是我们在Activity/Fragment中定义的方法。体会一下这个过程。这里还需要注意一个地方，因为return method.invoke(handler, args)，最后需要return返回值。所以在Activity/Fragment中定义方法的返回值，必须要和目标方法（例如：onClick()）的返回值一样。