开头

编码时使用注解，可以提高编码效率、简化代码增强可读性等优点；使用注解还是代码静态扫描的一部分，促进代码规范。安卓注解使用介绍一文中介绍了JDK/SDK提供的注解和support/ButterKnife等第三方提供的注解库，还有其他的一些库，这些基本已经能够满足需求。

support/ButterKnife是应用很广的注解库，它们也是属于“自定义注解”的范畴，只是有因为使用的多了，实际上成为了一个“标准”。

本文从“造库”的角度介绍自定义注解的相关支持，并提供一个示例实现。但是，本文不提供自定义注解相关的静态检查，这需要lint的支持，本文不做介绍，希望后面的文章有机会介绍一下，这里先占个坑。

第三方注解库

引入一个注解库，以ButterKnife为例：

• 添加注解库

implementation 'com.jakewharton:butterknife:8.4.0'
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• 添加注解处理器

annotationProcessor 'com.jakewharton:butterknife:8.4.0'
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添加了这两个库之后，就可以使用这个注解库了。

【如果是library项目】，还需要引入butterknife-gradle-plugin插件，在安卓注解使用介绍中有具体介绍。

定义注解

所有的注解都默认继承自java.lang.annotation.Annotation

定义注解时可以声明0..N个成员，例如下面的定义，可以用default为成员指定默认值；成员名称可以按照程序语言的变量命名规则任意给定，成员的类型也是有限制的。在使用时需要指定参数名：@StringAnnotation(value = "data")，当成员只有一个且命名为value时，可省略。

8中基本数据类型，String，Class，Annotation及子类，枚举；

上面列举类型的数组，例如：String[]

public @interface StringAnnotation /*extends Annotation*/{String value() default "";
}
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动态注解和静态注解

注解要在解析后才能最终发挥作用，解析过程有上面提到的 注解处理器 完成。依据注解处理器解析过程执行的时机，注解可以分为动态注解和静态注解。

动态注解

动态注解又叫运行时注解，注解的解析过程在执行期间进行，使用反射机制完成解析过程，会影响性能；

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DynamicIntentKey {String value() default "";
}
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public class DynamicUtil {public static void inject(Activity activity) {Intent intent = activity.getIntent();// 反射for (Field field : activity.getClass().getDeclaredFields()) {if (field.isAnnotationPresent(DynamicIntentKey.class)) {// 获取注解DynamicIntentKey annotation = field.getAnnotation(DynamicIntentKey.class);String intentKey = annotation.value();// 读取实际的IntentExtra值Serializable serializable = intent.getSerializableExtra(intentKey);if (serializable == null) {if (field.getType().isAssignableFrom(String.class)) {serializable = "";}}try {// 插入值boolean accessible = field.isAccessible();field.setAccessible(true);field.set(activity, serializable);field.setAccessible(accessible);} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}}}
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静态注解

静态注解出现在动态注解之后，并取代动态注解。静态注解相对于动态注解，把注解的解释过程放在编译阶段，在运行时不再需要解释，而是直接使用编译的结果。

因此，编译阶段需要使用相应的工具生成所需的代码。

• 先定义一个注解

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface StaticIntentKey {String value();
}
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• 然后为这个注解定义一个处理器

注解解释器需要继承自AbstractProcessor基类，并使用@AutoService(Processor.class)声明这个类是一个注解处理器。

import com.google.auto.service.AutoService;
import javax.annotation.processing.AbstractProcessor;
import javax.annotation.processing.Processor;@AutoService(Processor.class)
public class StaticIntentProcessor extends AbstractProcessor {
}
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public abstract class AbstractProcessor implements Processor {
}复制代码

• 注解处理器基类AbstractProcessor实现自Processor接口，其中init()和getSupportedOptions()在抽象类AbstractProcessor给出了实现，StaticIntentProcessor的主体功能是实现process()方法，完成类生成。

public interface Processor {Set<String> getSupportedOptions();// 支持的注解类的类名集合Set<String> getSupportedAnnotationTypes();// 支持的Java版本SourceVersion getSupportedSourceVersion();void init(ProcessingEnvironment var1);boolean process(Set<? extends TypeElement> var1, RoundEnvironment var2);Iterable<? extends Completion> getCompletions(Element var1, AnnotationMirror var2, ExecutableElement var3, String var4);
}
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• 通过下面的注解处理器，为所有使用了这个注解的类生成处理代码，不再需要运行时通过反射获得。

因为这个实现没有专门实现一个对应的android-library类型的工程，所以在使用这个注解时，需要先编译完成，编译完成之后有了对应的注解处理器，才可以在Android工程中使用。

@AutoService(Processor.class)
public class StaticIntentProcessor extends AbstractProcessor {private TypeName activityClassName = ClassName.get("android.app", "Activity").withoutAnnotations();private TypeName intentClassName = ClassName.get("android.content", "Intent").withoutAnnotations();@Overridepublic SourceVersion getSupportedSourceVersion() {// 支持java1.7return SourceVersion.RELEASE_7;}@Overridepublic Set<String> getSupportedAnnotationTypes() {// 只处理 StaticIntentKey 注解return Collections.singleton(StaticIntentKey.class.getCanonicalName());}@Overridepublic boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment re) {// StaticMapper的bind方法MethodSpec.Builder method = MethodSpec.methodBuilder("bind").addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.STATIC, Modifier.FINAL).addParameter(activityClassName, "activity");// 查找所有的需要注入的类描述List<InjectDesc> injectDescs = findInjectDesc(set, re);for (int i1 = 0; i1 < injectDescs.size(); i1++) {InjectDesc injectDesc = injectDescs.get(i1);// 创建需要注解的类的Java文件，如上面所述的 IntentActivity$BinderTypeName injectedType = createInjectClassFile(injectDesc);TypeName activityName = typeName(injectDesc.activityName);// $T导入类型// 生成绑定分发的代码method.addCode((i1 == 0 ? "" : " else ") + "if (activity instanceof $T) {\n", activityName);method.addCode("\t$T binder = new $T();\n", injectedType, injectedType);method.addCode("\tbinder.bind((" + activityName + ") activity);\n", activityName, activityName);method.addCode("}");}// 创建StaticMapper类createJavaFile("com.campusboy.annotationtest", "StaticMapper", method.build());return false;}private List<InjectDesc> findInjectDesc(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment re) {Map<TypeElement, List<String[]>> targetClassMap = new HashMap<>();// 先获取所有被StaticIntentKey标示的元素Set<? extends Element> elements = re.getElementsAnnotatedWith(StaticIntentKey.class);for (Element element : elements) {// 只关心类别是属性的元素if (element.getKind() != ElementKind.FIELD) {processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, "only support field");continue;}// 此处找到的是类的描述类型// 因为我们的StaticIntentKey的注解描述是field，所以closingElement元素是类TypeElement classType = (TypeElement) element.getEnclosingElement();System.out.println(classType);// 对类做缓存，避免重复List<String[]> nameList = targetClassMap.get(classType);if (nameList == null) {nameList = new ArrayList<>();targetClassMap.put(classType, nameList);}// 被注解的值，如staticNameString fieldName = element.getSimpleName().toString();// 被注解的值的类型，如String，intString fieldTypeName = element.asType().toString();// 注解本身的值，如key_nameString intentName = element.getAnnotation(StaticIntentKey.class).value();String[] names = new String[]{fieldName, fieldTypeName, intentName};nameList.add(names);}List<InjectDesc> injectDescList = new ArrayList<>(targetClassMap.size());for (Map.Entry<TypeElement, List<String[]>> entry : targetClassMap.entrySet()) {String className = entry.getKey().getQualifiedName().toString();System.out.println(className);// 封装成自定义的描述符InjectDesc injectDesc = new InjectDesc();injectDesc.activityName = className;List<String[]> value = entry.getValue();injectDesc.fieldNames = new String[value.size()];injectDesc.fieldTypeNames = new String[value.size()];injectDesc.intentNames = new String[value.size()];for (int i = 0; i < value.size(); i++) {String[] names = value.get(i);injectDesc.fieldNames[i] = names[0];injectDesc.fieldTypeNames[i] = names[1];injectDesc.intentNames[i] = names[2];}injectDescList.add(injectDesc);}return injectDescList;}private void createJavaFile(String pkg, String classShortName, MethodSpec... method) {TypeSpec.Builder builder = TypeSpec.classBuilder(classShortName).addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL);for (MethodSpec spec : method) {builder.addMethod(spec);}TypeSpec clazzType = builder.build();try {JavaFile javaFile = JavaFile.builder(pkg, clazzType).addFileComment(" This codes are generated automatically. Do not modify!").indent("    ").build();// write to filejavaFile.writeTo(processingEnv.getFiler());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}private TypeName createInjectClassFile(InjectDesc injectDesc) {ClassName activityName = className(injectDesc.activityName);ClassName injectedClass = ClassName.get(activityName.packageName(), activityName.simpleName() + "$Binder");MethodSpec.Builder method = MethodSpec.methodBuilder("bind").addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.STATIC, Modifier.FINAL).addParameter(activityName, "activity");// $T导入作为类，$N导入作为纯值，$S导入作为字符串method.addStatement("$T intent = activity.getIntent()", intentClassName);for (int i = 0; i < injectDesc.fieldNames.length; i++) {TypeName fieldTypeName = typeName(injectDesc.fieldTypeNames[i]);method.addCode("if (intent.hasExtra($S)) {\n", injectDesc.intentNames[i]);method.addCode("\tactivity.$N = ($T) intent.getSerializableExtra($S);\n", injectDesc.fieldNames[i], fieldTypeName, injectDesc.intentNames[i]);method.addCode("}\n");}// 生成最终的XXX$Binder文件createJavaFile(injectedClass.packageName(), injectedClass.simpleName(), method.build());return injectedClass;}private TypeName typeName(String className) {return className(className).withoutAnnotations();}private ClassName className(String className) {// 基础类型描述符if (className.indexOf(".") <= 0) {switch (className) {case "byte":return ClassName.get("java.lang", "Byte");case "short":return ClassName.get("java.lang", "Short");case "int":return ClassName.get("java.lang", "Integer");case "long":return ClassName.get("java.lang", "Long");case "float":return ClassName.get("java.lang", "Float");case "double":return ClassName.get("java.lang", "Double");case "boolean":return ClassName.get("java.lang", "Boolean");case "char":return ClassName.get("java.lang", "Character");default:}}// 手动解析 java.lang.String，分成java.lang的包名和String的类名String packageD = className.substring(0, className.lastIndexOf('.'));String name = className.substring(className.lastIndexOf('.') + 1);return ClassName.get(packageD, name);}private static class InjectDesc {private String activityName;private String[] fieldNames;private String[] fieldTypeNames;private String[] intentNames;@Overridepublic String toString() {return "InjectDesc{" +"activityName='" + activityName + '\'' +", fieldNames=" + Arrays.toString(fieldNames) +", intentNames=" + Arrays.toString(intentNames) +'}';}}
}
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示例工程

示例工程：customize-annotation

代码生成库：javaPoet 使用这个库可以更方便地生成代码。

参考文章

• 拆 Jake Wharton 系列之 ButterKnife
• Android & Java 注解和自定义注解处理器
• 使用Google开源库AutoService进行组件化开发