Android APT 实现控件注入框架SqInject的示例
作者
大家好，我叫小鑫，也可以叫我蜡笔小鑫😊；
本人17年毕业于中山大学，于2018年7月加入37手游安卓团队，曾经就职于久邦数码担任安卓开发工程师；
目前是37手游安卓团队的海外负责人，负责相关业务开发；同时兼顾一些基础建设相关工作。
背景
在游戏发行中，经常需要切包，如果直接使用R.id.xxx，在回编译时，由于resources.arsc会重新编译，R类中的id值和resources.arsc中的对应关系会异常，导致程序异常。我们有两种解决方法。
一种是在切包过程中纠正R类的值，实现方案具体介绍可以查看
游戏发行切包资源索引冲突解决方案,链接如下：
//www.jb51.net/article/207579.htm
另一种解决方案则是使用getIdentifier获取资源ID，放弃使用R类，这种方式中，编码较为麻烦，并且getIdentifier中需要写的是字符串，容易写错，并且编译过程中是发现不了的。基于这种情况，我们开发了基于getIdentifier的控件注入框架
一、APT技术简介
1、APT定义
APT(Annotation Processing Tool)即注解处理器，是一种处理注解的工具，确切的说它是javac的一个工具，它用来在编译时扫描和处理注解。注解处理器以Java代码作为输入，生成.java文件作为输出
2、注解定义
1、注解是一种能被添加到java代码中的元数据，类、方法、变量、参数和包都可以用注解修饰。
2、注解对于它所修饰的代码没有直接的影响
3、APT原理简介
Annotation processing是在编译阶段执行的，它的原理就是读入Java源代码，解析注解，然后生成新的Java代码。新生成的Java代码最后被编译成Java字节码，注解解析器（Annotation Processor）不能改变读入的Java 类，比如不能加入或删除Java方法
二、APT实战使用
1、SqInject框架来源
在手游发行中，经常需要切包，将游戏接完SDK1的包，通过反编译，替换smali文件及其他资源文件的方式，替换为渠道SDK2的渠道包。在这个反编译回编译的过程中，资源索引ID（即R类和resources.arsc中的ID映射关系）会发生冲突导致程序异常，即不做特殊处理的话，渠道SDK及发行SDK是不能直接使用R类的，要使用getIdentifier获取资源ID
要求在程序中使用getIdentifier，在开发过程中是比较麻烦的事情。在这样的条件下，我们也无法使用如butterknife这样的框架。因此，我们模仿butterknife开发了一套基于getIdentifier的控件注入框架SqInject。下面介绍SqInject的实现，先来看下简单使用哈
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
//绑定ID
@BindView(SqR.id.tv)
TextView hello;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
SqInject.bind(this);
Log.e("SqInject", hello.getText().toString());
}
//绑定点击事件
@OnClick(SqR.id.tv)
public void click(View view) {
Intent intent = new Intent(MainActivity.this, TestActivity.class);
startActivity(intent);
}
}
2、SqInject的实现原理
2.1、注解处理器模块实现
上文说到APT常用于生成代码，在SqInject中APT注解处理环节中，流程如下图所示：
在编译过程中扫描注解，生成Java代码，而后再次编译
在SqInject代码中，实现如下：
@AutoService(Processor.class)
@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_7)
public class SqInjectProcessor extends AbstractProcessor {
...
//核心方法
@Override
public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) {
//控件类注解解析,ResChecker检查资源id合法性，合法则生成"类名+$ViewBinder类,否则编译失败
BindViewBuilder bindViewBuilder = new BindViewBuilder(roundEnvironment, mResChecker, mElementUtils, mTypeUtils, mFiler, mMessager);
bindViewBuilder.build();
//id类注解解析，ResChecker检查资源id合法性，合法则生成"类名+$IdBinder类",否则编译失败
BindIdsBuilder bindIdsBuilder = new BindIdsBuilder(roundEnvironment, mResChecker, mElementUtils, mTypeUtils, mFiler, mMessager);
bindIdsBuilder.build();
return false;
}
}
在生成控件注入相关代码之前，框架中会先检测资源id的合法性，本框架中在使用注解时，传入的是字符串。可资源名称是有可能不存在对应资源的，框架会做相应的检测
2.2、资源检测
Android编译资源过程中，会生成R类，也就是说只有在R类中存在的，用getIdentifier才能够获取到，那么我们可以用R类来检测传入的参数是否合理，代码如下：
/**
* 检测资源id在R文件中是否存在
* @param name
* @param type
* @return
*/
public boolean isIdValid(String name, String type) {
String RClassName = mPackageNeme + ".R." + type;
TypeElement RClassType = mElementUtils.getTypeElement(RClassName);
if (RClassType == null) {
mMessager.printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, RClassName + "不存在，请检查是否包名有误，或者类型错误");
} else {
//遍历属性
for (Element element : RClassType.getEnclosedElements()) {
String fieldName = element.getSimpleName().toString();
if (name.equals(fieldName)) {
return true;
}
}
}
return false;
}
2.3、解析注解，生成代码
以解析BindView为例，代码如下：
/**
* 解析BindView注解
* @return
*/
private Map<TypeElement, List<VariableElement>> parseBindView(){
Set<Element> elements = (Set<Element>) mRoundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(BindView.class);
if (!Utils.isEmpty(elements)) {
Map<TypeElement, List<VariableElement>> map = new HashMap<>();
for (Element element : elements) {
if (element instanceof VariableElement) {
//获取该属性所在类
TypeElement targetElement = (TypeElement) element.getEnclosingElement();
mTargetSet.add(targetElement);
if (map.get(targetElement) == null) {
List<VariableElement> targetStringLists = new ArrayList<>();
targetStringLists.add((VariableElement) element);
map.put(targetElement, targetStringLists);
} else {
map.get(targetElement).add((VariableElement) element);
}
}
}
return map;
}
return null;
}
解析完BindView注解后，使用javapoet生成代码,篇幅有限，下面仅列出获取参数和生成代码的一小部分
if (mBindViewIdTargetMap != null && mBindViewIdTargetMap.get(targetElement) != null) {
List<VariableElement> viewElements = mBindViewIdTargetMap.get(targetElement);
//方法体
for (VariableElement viewElement : viewElements) {
//获取属性名
String fieldName = viewElement.getSimpleName().toString();
//获取类型
TypeMirror typeMirror = viewElement.asType();
TypeElement fieldClassElement = (TypeElement) mTypeUtils.asElement(typeMirror);
mMessager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "注解的字段类型为: " + fieldClassElement.getQualifiedName().toString());
TypeElement fieldType = mElementUtils.getTypeElement(fieldClassElement.getQualifiedName());
ClassName fieldClassName = ClassName.get(fieldType);
//获取@BindView注解的值,即名称
String name = viewElement.getAnnotation(BindView.class).value();
//检测名称是否合法
if(!mResChecker.isIdValid(name, "id")){
mMessager.printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, "R文件中不存在id为" + name + "的值");
}
methodBuilder.addStatement("target.$N = $T.findRequiredViewAsType(source, $S, $S, $T.class)", fieldName, JptConstants.UTILS, name, "field " + fieldName,fieldClassName);
}
}
小小总结一下，在注解处理器中，最重要的两个环节，一个是解析注解，获取参数，然后是利用javapoet框架生成代码
下面看下生成的代码
public class MainActivity$ViewBinder implements ViewBinder<MainActivity> {
@Override
public void bindView(final MainActivity target, final View source) {
//这里就是上面的代码生成的
target.hello = ViewUtils.findRequiredViewAsType(source, "tv", "field hello", TextView.class);
IdUtils.findViewByName("tv", source).setOnClickListener(new DebouncingOnClickListener() {
public void doClick(View v) {
target.click(v);
}
} );
}
}
到这里，就介绍完了使用APT生成代码了哈。本文中提到的框架SqInject是我们日常工作中会使用到的SqInject框架，该框架以开源，地址是： github.com/37sy/SqInje… 有兴趣的欢迎star哈
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