Java进阶_3 注解、APT

一、注解的概念

注解（Annotation）

也叫元数据。一种代码级别的说明。它是JDK1.5及以后版本引入的一个特性，与类、接口、枚举是在同一个层次。它可以声明在包、类、字段、方法、局部变量、方法参数等的前面，用来对这些元素进行说明，注释。

三种标准注解

@Override

用于重写父类方法，或者实现接口对应的方法
@Deprecated

用于申明函数，变量，类等过时，后续的版本中可能会被删除，不推荐使用，申明了该注解的对象会被打上破折号
@SuppressWarnings

注解元素上的编译器警告应该被压制. 在类上的压制会同样作用到类的方法上.

四种元注解

简单来说，就是注解的注解，元注解的作用就是负责注解其他注解。Java5.0定义了4个标准的meta-annotation类型，它们被用来提供对其它 annotation类型作说明

@Target

该标识用于描述注解的使用范围（即：被描述的注解可以用在什么地方）： packages、types（类、接口、枚举、Annotation类型）、类型成员（方法、构造方法、成员变量、枚举值）、方法参数和本地变量（如循环变量、catch参数）。在Annotation类型的声明中使用了target可更加明晰其修饰的目标。

取值(ElementType)有：
　　1.CONSTRUCTOR:用于描述构造器
　　2.FIELD:用于描述域
　　3.LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量
　　4.METHOD:用于描述方法
　　5.PACKAGE:用于描述包
　　6.PARAMETER:用于描述参数
　　7.TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明
@Retention

该标示定义了该Annotation被保留的时间长短：某些Annotation仅出现在源代码中，而被编译器丢弃；而另一些却被编译在class文件中；编译在class文件中的Annotation可能会被虚拟机忽略，而另一些在class被装载时将被读取（请注意并不影响class的执行，因为Annotation与class在使用上是被分离的）。

取值(ElementType)有：
　1.SOURCE:在源文件中有效（即源文件保留）
　2.CLASS:在class文件中有效（即class保留）
　3.RUNTIME:在运行时有效（即运行时保留）
@Documented

Documented用于描述其它类型的annotation应该被作为被标注的程序成员的公共API，因此可以被例如javadoc此类的工具文档化。Documented是一个标记注解，没有成员
@Inherited

@Inherited 元注解是一个标记注解，@Inherited阐述了某个被标注的类型是被继承的。如果一个使用了@Inherited修饰的annotation类型被用于一个class，则这个annotation将被用于该class的子类。

注意：@Inherited annotation类型是被标注过的class的子类所继承。类并不从它所实现的接口继承annotation，方法并不从它所重载的方法继承annotation。

当@Inherited annotation类型标注的annotation的Retention是RetentionPolicy.RUNTIME，则反射API增强了这种继承性。如果我们使用java.lang.reflect去查询一个@Inherited annotation类型的annotation时，反射代码检查将展开工作：检查class和其父类，直到发现指定的annotation类型被发现，或者到达类继承结构的顶层。

自定义注解

格式：

注解
public @interface 注解名 {定义体}

使用@interface自定义注解时，自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口，由编译程序自动完成其他细节。在定义注解时，不能继承其他的注解或接口。@interface用来声明一个注解，其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数。方法的名称就是参数的名称，返回值类型就是参数的类型（返回值类型只能是基本类型、Class、String、enum）。可以通过default来声明参数的默认值。

注解参数的可支持数据类型：

1.所有基本数据类型（int,float,boolean,byte,double,char,long,short)
2.String类型
3.Class类型
4.enum类型
5.Annotation类型
6.以上所有类型的数组

Annotation类型里面的参数设定:

1.只能用public或默认(default)这两个访问权修饰.例如,String value();这里把方法设为defaul默认类型；　
2.参数成员只能用基本类型byte,short,char,int,long,float,double,boolean八种基本数据类型和 String,Enum,Class,annotations等数据类型,以及这一些类型的数组.例如,String value();这里的参数成员就为String;　　
　3.如果只有一个参数成员,最好把参数名称设为”value”,后加小括号.例:下面的例子FruitName注解就只有一个参数成员。

下面是一个简单的自定义注解的栗子：

package annotation;import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;/*** 动物名称注解*/
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface AnimalName {String value();
}

定义了注解，并在需要的时候给相关类，类属性加上注解信息，如果没有响应的注解信息处理流程，注解可以说是没有实用价值，接下来要介绍的是java的APT(Annotation Process Tool)技术，用于处理自定义注解。

APT技术

概念

APT即为Annotation Processing Tool，它是javac的一个工具，中文意思为编译时注解处理器。APT可以用来在编译时扫描和处理注解。通过APT可以获取到注解和被注解对象的相关信息，在拿到这些信息后我们可以根据需求来自动的生成一些代码，省去了手动编写。注意，获取注解及生成代码都是在代码编译时候完成的，相比反射在运行时处理注解大大提高了程序性能。APT的核心是AbstractProcessor类。

构建APT项目

首先，新建一个Android项目，然后File–>New–>New Module,打开如上图所示的面板，选择Java Library即可。一个APT项目至少应该由两个Java Library模块：
- 首先需要一个Annotation模块，这个用来存放自定义的注解。
- 另外需要一个Compiler模块，这个模块依赖Annotation模块。
项目的App模块和其它的业务模块都需要依赖Annotation模块，同时需要通过annotationProcessor依赖Compiler模块。
app模块的gradle中依赖关系如下：
```
implementation project(':annotation')
annotationProcessor project(':factory-compiler')
```

图1-APT项目模块结构图

为什么要强调上述两个模块一定要是Java Library？如果创建Android Library模块你会发现不能找到AbstractProcessor这个类，这是因为Android平台是基于OpenJDK的，而OpenJDK中不包含APT的相关代码。因此，在使用APT时，必须在Java Library中进行。

annotation模块自定义注解

@Target({ElementType.TYPE})   \\作用范围 Class@Retention(RetentionPolicy.CLASS)  \\生命周期：仅保留到.class文件public @interface Route {/** Path of route*/String value();  //类似于成员变量
}

compiler模块实现自己的注解处理器
```
public class RouteProcessor extends AbstractProcessor {@Overridepublic synchronized void init(ProcessingEnvironment env){ // 主要做一些初始化操作}@Overridepublic Set<String> getSupportedAnnotationTypes() { // 支持处理的注解类型, 在这里就是@Route}@Overridepublic boolean process(Set<? extends TypeElement> annoations, RoundEnvironment env) { //具体处理注解的逻辑，控制代码的生成processAnnotations();}@Overridepublic SourceVersion getSupportedSourceVersion() {//java版本 如：jdk1.6or jdk1.7}}
```
(1) public SourceVersion getSupportedSourceVersion()
这个方法非常简单，只有一个返回值，用来指定当前正在使用的Java版本，通常return SourceVersion.latestSupported()即可。

(2) public Set getSupportedAnnotationTypes()
这个方法的返回值是一个Set集合，集合中指要处理的注解类型的名称(这里必须是完整的包名+类名，例如Route.class.getCanonicalName())。由于在本例中只需要处理@Route注解，因此Set集合中只需要添加@Route的名称即可。

(3) public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnvironment)
这个方法用于初始化处理器，方法中有一个ProcessingEnvironment类型的参数，ProcessingEnvironment是一个注解处理工具的集合。它包含了众多工具类。例如：
- Filer可以用来编写新文件；
- Messager可以用来打印错误信息；
- Elements是一个可以处理Element的工具类。
在Java语言中，Element是一个接口，表示一个程序元素，它可以指代包、类、方法或者一个变量。Element已知的子接口有如下几种：
- PackageElement 表示一个包程序元素。提供对有关包及其成员的信息的访问。
  - ExecutableElement 表示某个类或接口的方法、构造方法或初始化程序（静态或实例），包括注释类型元素。
  - TypeElement 表示一个类或接口程序元素。提供对有关类型及其成员的信息的访问。注意，枚举类型是一种类，而注解类型是一种接口。
  - VariableElement 表示一个字段、enum 常量、方法或构造方法参数、局部变量或异常参数。
把Java类看作一个类似XML或者JSON一样的东西。有了这个概念之后我们就可以很容易的理解什么是Element了。带着这个概念来看下面的代码：
```
package com.annotation.factory;  //    PackageElementpublic class Circle {  //  TypeElementprivate int i; //   VariableElementprivate Triangle triangle;  //  VariableElementpublic Circle() {} //    ExecuteableElementpublic void draw(   //  ExecuteableElementString s)   //  VariableElement{System.out.println(s);}@Overridepublic void draw() {    //  ExecuteableElementSystem.out.println("Draw a circle");}
}
```
不同类型Element其实就是映射了Java中不同的类元素。

(4) public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment)
FactoryProcessor是最重要的一个方法了。先看这个方法的返回值，是一个boolean类型，返回值表示注解是否由当前Processor 处理。如果返回 true，则这些注解由此注解来处理，后续其它的 Processor 无需再处理它们；如果返回 false，则这些注解未在此Processor中处理并，那么后续 Processor 可以继续处理它们。
在这个方法的方法体中，我们可以校验被注解的对象是否合法、可以编写处理注解的代码，以及自动生成需要的java文件等。因此说这个方法是AbstractProcessor 中的最重要的一个方法。我们要处理的大部分逻辑都是在这个方法中完成。

在AS中使用注解

@Route(path = "/test/activity2")
public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_test2);}
}

参考：

(6条消息) java注解与APT技术_fengxingzhe001的专栏-CSDN博客

(6条消息) Java进阶–编译时注解处理器（APT）详解_smily的博客-CSDN博客