Android中的自定义注解（反射实现-运行时注解）

预备知识：
Java注解基础
Java反射原理
Java动态代理

一、布局文件的注解
我们在Android开发的时候，总是会写到setContentView方法，为了避免每次都写重复的代码，我们需要使用注解来代替我们做这个事情，只需要在类Activity上声明一个ContentView注解和对应的布局文件就可以了。

@ContentView(R.layout.activity_main)
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        ViewUtils.injectContentView(this);
    }
}

从上面可以看到，上面代码在MainActivity上面使用到了ContentView注解，下面我们来看看ContentView注解。

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

这个注解很简单，它有一个int的value，用来存放布局文件的id，另外它注解的对象为一个类型，需要说明的是，注解的生命周期会一直到运行时，这个很重要，因为程序是在运行时进行反射的，我们来看看ViewUtils.injectContentView(this)方法，它进行的就是注解的处理，就是进行反射调用setContentView()方法。

    public static void injectContentView(Activity activity) {
        Class a = activity.getClass();
        if (a.isAnnotationPresent(ContentView.class)) {
            // 得到activity这个类的ContentView注解
            ContentView contentView = (ContentView) a.getAnnotation(ContentView.class);
            // 得到注解的值
            int layoutId = contentView.value();
            // 使用反射调用setContentView
            try {
                Method method = a.getMethod("setContentView", int.class);
                method.setAccessible(true);
                method.invoke(activity, layoutId);
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InvocationTargetException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

如果对Java注解比较熟悉的话，上面代码应该很容易看懂。

二、字段的注解
除了setContentView之外，还有一个也是我们在开发中必须写的代码，就是findViewById，同样，它也属于简单但没有价值的编码，我们也应该使用注解来代替我们做这个事情，就是对字段进行注解。

@ContentView(R.layout.activity_main)
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @ViewInject(R.id.btn1)
    private Button mButton1;
    @ViewInject(R.id.btn2)
    private Button mButton2;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        ViewUtils.injectContentView(this);
        ViewUtils.injectViews(this);
    }
}

上面我们看到，使用ViewInject对两个Button进行了注解，这样我们就是不用写findViewById方法，看上去很神奇，但其实原理很简单。我们先来看看ViewInject注解。

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

这个注解也很简单，就不说了，重点就是注解的处理了。

    public static void injectViews(Activity activity) {
        Class a = activity.getClass();
        // 得到activity所有字段
        Field[] fields = a.getDeclaredFields();
        // 得到被ViewInject注解的字段
        for (Field field : fields) {
            if (field.isAnnotationPresent(ViewInject.class)) {
                // 得到字段的ViewInject注解
                ViewInject viewInject = field.getAnnotation(ViewInject.class);
                // 得到注解的值
                int viewId = viewInject.value();
                // 使用反射调用findViewById，并为字段设置值
                try {
                    Method method = a.getMethod("findViewById", int.class);
                    method.setAccessible(true);
                    Object resView = method.invoke(activity, viewId);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(activity, resView);
                } catch (NoSuchMethodException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (InvocationTargetException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }

上面的注释很清楚，使用的也是反射调用findViewById函数。

三、事件的注解
在Android开发中，我们也经常遇到setOnClickListener这样的事件方法。同样我们可以使用注解来减少我们的代码量。

@ContentView(R.layout.activity_main)
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        ViewUtils.injectContentView(this);
        ViewUtils.injectEvents(this);
    }

    @OnClick({R.id.btn1, R.id.btn2})
    public void clickBtnInvoked(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btn1:
                Toast.makeText(this, "Button1 OnClick", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                break;
            case R.id.btn2:
                Toast.makeText(this, "Button2 OnClick", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                break;
        }
    }
}

布局文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:background="#70DBDB"
    android:orientation="vertical"
    tools:context="statusbartest.hpp.cn.statusbartest.MainActivity">
    <Button
        android:id="@+id/btn1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Test1"/>

    <Button
        android:id="@+id/btn2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Test2"/>
</LinearLayout>

可以看到，上面我们没有对Button调用setOnClickListener，但是当我们点击按钮的时候，就会回调clickBtnInvoked方法，这里我们使用的就是注解来处理的。下面先来看看OnClick注解。

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@EventBase(listenerType = View.OnClickListener.class, listenerSetter = "setOnClickListener", methodName = "onClick")
public @interface OnClick {
    int[] value();
}

可以看到这个注解使用了一个自定义的注解。

@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface EventBase {
    Class listenerType();
    String listenerSetter();
    String methodName();
}

下面来看看注解的处理。

    public static void injectEvents(Activity activity) {
        Class a = activity.getClass();
        // 得到Activity的所有方法
        Method[] methods = a.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            // 得到被OnClick注解的方法
            if (method.isAnnotationPresent(OnClick.class)) {
                // 得到该方法的OnClick注解
                OnClick onClick = method.getAnnotation(OnClick.class);
                // 得到OnClick注解的值
                int[] viewIds = onClick.value();
                // 得到OnClick注解上的EventBase注解
                EventBase eventBase = onClick.annotationType().getAnnotation(EventBase.class);
                // 得到EventBase注解的值
                String listenerSetter = eventBase.listenerSetter();
                Class<?> listenerType = eventBase.listenerType();
                String methodName = eventBase.methodName();
                // 使用动态代理
                DynamicHandler handler = new DynamicHandler(activity);
                Object listener = Proxy.newProxyInstance(listenerType.getClassLoader(), new Class<?>[] { listenerType }, handler);
                handler.addMethod(methodName, method);
                // 为每个view设置点击事件
                for (int viewId : viewIds) {
                    try {
                        Method findViewByIdMethod = a.getMethod("findViewById", int.class);
                        findViewByIdMethod.setAccessible(true);
                        View view  = (View) findViewByIdMethod.invoke(activity, viewId);
                        Method setEventListenerMethod = view.getClass().getMethod(listenerSetter, listenerType);
                        setEventListenerMethod.setAccessible(true);
                        setEventListenerMethod.invoke(view, listener);
                    } catch (NoSuchMethodException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } catch (InvocationTargetException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } catch (IllegalAccessException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

            }

        }
    }

这个代码相对上面的要复杂一些，它使用到了动态代理，关于动态代理的基本用法可以看看前面我提到的预备知识。

public class DynamicHandler implements InvocationHandler {
    private final HashMap<String, Method> methodMap = new HashMap<String, Method>(
            1);
    // 因为传进来的为activity，使用弱引用主要是为了防止内存泄漏
    private WeakReference<Object> handlerRef;
    public DynamicHandler(Object object) {
        this.handlerRef = new WeakReference<Object>(object);
    }

    public void addMethod(String name, Method method) {
        methodMap.put(name, method);
    }
    // 当回到OnClickListener的OnClick方法的时候，它会调用这里的invoke方法
    @Override
    public Object invoke(Object o, Method method, Object[] objects) throws Throwable {
        // 得到activity实例
        Object handler = handlerRef.get();
        if (handler != null) {
            // method对应的就是回调方法OnClick，得到方法名
            String methodName = method.getName();
            // 得到activtiy里面的clickBtnInvoked方法
            method = methodMap.get(methodName);
            if (method != null) {
                // 回调clickBtnInvoked方法
                return method.invoke(handler, objects);
            }
        }
        return null;
    }
}