Java注解之编译时注解

Posted 2022-02-02 wuzuchang2022

文章目录

• • • AbstractProcessor
    • • init(ProcessingEnvironment processingEnv)
      • • ProcessingEnvironment
      • getSupportedOptions()
      • getSupportedSourceVersion()
      • getSupportedAnnotationTypes()
      • process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment)
      • • Element
    • 实战

AbstractProcessor

一个抽象类，实现注解处理器必须继承它，下面主要介绍里面的几个常用方法。

init(ProcessingEnvironment processingEnv)

初始化方法，用于获取一些有用的系统工具类，如Elements， Filer， Messager，Types等；

ProcessingEnvironment

初始方法作为参数传入，源码如下：

public interface ProcessingEnvironment 
    Map<String, String> getOptions();

    Messager getMessager();

    Filer getFiler();

    Elements getElementUtils();

    Types getTypeUtils();

    SourceVersion getSourceVersion();

    Locale getLocale();

• getOptions：用来接收外部自定义参数的，后面getSupportedOptions方法中会介绍使用

• getMessager：返回一个Messager对象，作为日志打印工具。看到有人说AnnotationProcessor是运行在javac期间，不能用System.out.print打印，其实System.out.print也是可以的，但是processingEnv.getMessager()功能更强大，可以区分Log类型，且Log Error类型时，会直接终止程序。

  @Override
  public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) 
      super.init(processingEnv);
  
      messager = processingEnv.getMessager();
      messager.printMessage(Diagnostic.Kind.WARNING, "TestAnnotationProcessor >>> warning");
      messager.printMessage(Diagnostic.Kind.MANDATORY_WARNING, "TestAnnotationProcessor >>> mandatory_warning");
      messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "TestAnnotationProcessor >>> note");
      messager.printMessage(Diagnostic.Kind.OTHER, "TestAnnotationProcessor >>> other");
      //messager.printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, "TestAnnotationProcessor >>> error"); //Error类型，会终止程序
  
  

  执行Rebuild Project可以在Build窗口看到如下日志
  

• getFiler：返回一个Filer对象，主要负责生成文件。源码如下：

  public interface Filer 
      // 创建源文件
      JavaFileObject createSourceFile(CharSequence var1, Element... var2) throws IOException;
  
      // 创建class文件
      JavaFileObject createClassFile(CharSequence var1, Element... var2) throws IOException;
  
      // 创建资源文件
      FileObject createResource(Location var1, CharSequence var2, CharSequence var3, Element... var4) throws IOException;
  
      FileObject getResource(Location var1, CharSequence var2, CharSequence var3) throws IOException;
  
  

• getElementUtils：返回一个Elements对象，和Element相关的工具类。比如我们要获取包名怎么办？可以通过上面介绍过的getEnclosingElement方法一层一层网上找，非常麻烦也很容易出错。还可以通过Elements中的getPackageOf方法直接获取到

• getTypeUtils：返回一个Types对象，和元素类型相关的工具类

• getSourceVersion：支持的Java版本

• getLocale：返回Locale对象，这个没什么可说的，就是国际化的东西

getSupportedOptions()

这个方法允许我们自定义一些参数传给Processor，就拿ARouter举例子

@Override
public Set<String> getSupportedOptions() 
    return new HashSet<String>() 
        this.add(KEY_MODULE_NAME);
        this.add(KEY_GENERATE_DOC_NAME);
    ;

然后在gralde文件中的传一个参数

android 
    defaultConfig 
        ...
        javaCompileOptions 
            annotationProcessorOptions 
                arguments = [AROUTER_MODULE_NAME: project.getName()]
            
        
    

最后在Processor的init方法中获取参数

@Override
public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) 
    super.init(processingEnv);
    ...
    // Attempt to get user configuration [moduleName]
    Map<String, String> options = processingEnv.getOptions();
    if (MapUtils.isNotEmpty(options)) 
        moduleName = options.get(KEY_MODULE_NAME); 
    
    ...

getSupportedSourceVersion()

设置支持的java版本,一般返回最近版本就行。

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

也可以使用@SupportedSourceVersion注解完成。

@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_8)
public class TestProcessor extends AbstractProcessor 
	...

getSupportedAnnotationTypes()

设置支持的注解类型，只有在这个方法中添加过的注解才会被注解处理器所处理。

比如你自定义了个@TestAnnotation注解

@Override
public Set<String> getSupportedAnnotationTypes() 
    HashSet<String> set = new HashSet<>();
    set.add(TestAnnotation.class.getCanonicalName());
    return set;

也可以用@SupportedAnnotationTypes注解完成

@SupportedAnnotationTypes("com.wzc.annotation.TestAnnotation")
public class TestProcessor extends AbstractProcessor 
	...

process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment)

所有关于注解的处理和java文件的生成都是在这个方法中完成，当返回值为true的时候表示这个Processor处理的注解不会再被后续的Processor处理。如果返回false,则表示这些注解还会被后续的Processor处理，类似拦截器模式。

参数

• TypeElementSet：所有待处理的的注解集合。（一般用不上）
• roundEnvironment：表示当前注解所处的环境，通过这个参数可以查询到当前这一轮注解处理的信息。主要使用roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(TestAnnotation.class)方法获取我们自定义注解标注的所有元素集合，是个Set<? extends Element>

Element

所有被注解标注的部分都会被解析成element，element既可能是类，也可能是类属性，还可能是方法，这就要看你使用自定义注解注解了那些东西了。获取到element之后我们还需要将element转换成对应的子类。

• ExecutableElement: 可执行元素，包括类或者接口的方法。
• PackageElement: 包元素
• TypeElement：类，接口，或者枚举。
• VariableElement： 类属性，枚举常量，方法参数，局部变量或者异常参数。
• TypeParameterElement: 表示一个泛型元素

package com.wzc.gradle.myaptdemo; // PackageElement

// TypeElement
public class TestClass 
    // VariableElement
    private String mVariableElement;

    // ExecutableElement
    public TestClass(String mVariableElement // TypeElement) 
        this.mVariableElement = mVariableElement;
    

    // ExecutableElement
    public static void main(String[] args //T ypeElement) 

    

我们在定义注解的时候可以指定注解的ElementType，这个ElementType和Element是有对应关系的，通过测试可得到下面表格。

注解的ElementType	注解处理器的Element
TYPE	TypeElement
FIELD	VariableElement
METHOD	ExecutableElement
PARAMETER	VariableElement
CONSTRUCTOR	ExecutableElement
LOCAL_VARIABLE	获取不到
ANNOTATION_TYPE	TypeElement
PACKAGE	PackageElement
TYPE_PARAMETER	TypeParameterElement
TYPE_USE	1对多，取决于使用的位置

拿到对应Element之后，还需要收集Element的相关信息，下面我们介绍几个常用的方法

• getSimpleName：获取该元素的名字;
• getModifiers：获取该元素的访问权限，返回一个Set;
• asType: 获取该元素的类型，比如String会返回java.lang.String，TextView会返回android.widget.TextView；
• getEnclosingElement：获取父级元素，比如参数的父级是方法，方法的父级是类或者接口;
• getQualifiedName：获取全限定名，如果是类的话，包含完整的报名路径;

这些api大家可以自己去试一试。

接下来我们在process方法中来生成个简单的文件

    @Override
    public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) 

        for (Element element : roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(TestAnnotation.class)) 
            BufferedWriter bufferedWriter = null;
            try 
                VariableElement variableElement = (VariableElement) element;
                System.out.println("variableElement >>> getSimpleName = " + variableElement.getSimpleName());
                boolean kind = variableElement.getKind() == ElementKind.FIELD;
                System.out.println("variableElement >>> getKind = " + kind);
                System.out.println("variableElement >>> asType = " + variableElement.asType().toString());
                TypeElement typeElement = (TypeElement) variableElement.getEnclosingElement();
                System.out.println("typeElement >>> getSimpleName = " + typeElement.getSimpleName());
                System.out.println("typeElement >>> getQualifiedName = " + typeElement.getQualifiedName());
                boolean typeElementKind = typeElement.getKind() == ElementKind.METHOD;
                System.out.println("typeElement >>> getKind = " + typeElementKind);
                System.out.println("typeElement >>> getModifiers = " + typeElement.getModifiers().toString());
                PackageElement packageElement = (PackageElement) typeElement.getEnclosingElement();
                System.out.println("typeElement >>> getSimpleName = " + packageElement.getSimpleName());
                System.out.println("typeElement >>> getQualifiedName = " + packageElement.getQualifiedName());
                boolean packageElementKind = packageElement.getKind() == ElementKind.CLASS;
                System.out.println("typeElement >>> getKind = " + packageElementKind);
                System.out.println("typeElement >>> getModifiers = " + packageElement.getModifiers().toString());
                JavaFileObject jfo = filer.createSourceFile("com.wzc.demo.HelloWorld");
                bufferedWriter = new BufferedWriter(jfo.openWriter());
                bufferedWriter.append("package ").append(packageElement.getQualifiedName()).append(";\\n");
                bufferedWriter.append("public class ").append("HelloWorld \\n");
                bufferedWriter.newLine();
                bufferedWriter.append("public static void main(String[] args) \\n");
                bufferedWriter.newLine();
                bufferedWriter.append("System.out.println(\\"Hello, World!\\");\\n");
                bufferedWriter.newLine();
                bufferedWriter.append("");
                bufferedWriter.newLine();
                bufferedWriter.append("");
                bufferedWriter.flush();
             catch (Exception e) 
                e.printStackTrace();
             finally 
                if (bufferedWriter != null) 
                    try 
                        bufferedWriter.close();
                     catch (IOException e) 
                        e.printStackTrace();
                    
                
            
        
        return false;
    

推荐使用使用开源库JavaPoet来实现文件生成。

@Override
public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) 

    try 
        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();

        TypeSpec helloWorld = TypeSpec.classBuilder("HelloWorld")
                .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL)
                .addMethod(main)
                .build();

        JavaFile javaFile = JavaFile.builder("com.example.helloworld", helloWorld)
                .build();

        javaFile.writeTo(filer);
     catch (IOException e) 
        e.printStackTrace();
    
    return false;

执行Rebuild Project我们可以在app\\build\\generated\\ap_generated_sources\\debug\\out\\文件夹下看到我们生成的类

实战

参考ARouter、butterknife项目结构都是

• app ：Demo
• api：Android library，SDK对外暴露的api
• annotations：java library，存放自定义注解
• compiler：java library，存放注解处理器

我们也根据这个结构新建自己的项目

这里需要注意 Android library 和 java library的区别
自定义注解

@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
@Target(ElementType.FIELD)
public @interface BindView 

    /**
     * 控件变量的resourceId
     */
    int value();

注解处理器
注解处理器library需要用到两个第三方库auto-service和javapoet

dependencies 
    implementation project(':findview-annotation')
    //使用AutoService注解,这里使用compileOnly就行，因为AutoService注解生命周期是在编译期的，具体可以看源码：https://github.com/google/auto/blob/master/service/annotations/src/main/java/com/google/auto/service/AutoService.java
    compileOnly 'com.google.auto.service:auto-service-annotations:1.0-rc7'
    //AutoService注解处理器用于自动为 JAVA Processor 生成 META-INF 信息。
    annotationProcessor 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc7'
    //快速生成.java文件的库
    implementation 'com.squareup:javapoet:1.10.0'

auto-servic作用是帮我们自动生成 META-INF 信息，我们只有在我们注解处理器上加上如下代码：

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

他就会帮我们生成如下文件

如果不使用AutoService，我们则需要自己libray中新建目录src/main/resources/META-INF/services，在该目录下下创建一个javax.annotation.processing.Processor文件，文件内写入你的注解处理器Processor的全类名。为了方便我们直接使用AutoService，替我们生成。

package com.wzc.findview.compiler;

import com.google.auto.service.AutoService;
import com.squareup.javapoet.CodeBlock;
import com.squareup.javapoet.JavaFile;
import com.squareup.javapoet.MethodSpec;
import com.squareup.javapoet.TypeName;
import com.squareup.javapoet.TypeSpec;
import com.wzc.findview.annotation.BindView;

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

import javax.annotation.processing.AbstractProcessor;
import javax.annotation.processing.Filer;
import javax.annotation.processing.Messager;
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.PackageElement;
import javax.lang.model.element.TypeElement;
import javax.lang.model.util.Elements;
import javax.lang.model.util.Types;

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

    /**
     * 生成文件的工具类
     */
    private Filer filer;
    /**
     * 打印信息
     */
    private Messager messager;
    /**
     * 元素相关
     */
    private Elements elementUtils;
    private Types typeUtils;


    @Override
    public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) 
        super以上是关于Java注解之编译时注解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 
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