探究Android中的注解
本文系GDG Android Meetup分享内容总结文章
注解是我们经常接触的技术,Java有注解,Android也有注解,本文将试图介绍Android中的注解,以及ButterKnife和Otto这些基于注解的库的一些工作原理.
归纳而言,Android中的注解大概有以下好处
- 提高我们的开发效率
- 更早的发现程序的问题或者错误
- 更好的增加代码的描述能力
- 更加利于我们的一些规范约束
- 提供解决问题的更优解
准备工作
默认情况下,Android中的注解包并没有包括在framework中,它独立成一个单独的包,通常我们需要引入这个包.
1 2 3 | dependencies { compile 'com.android.support:support-annotations:22.2.0' } |
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但是如果我们已经引入了appcompat则没有必要再次引用support-annotations,因为appcompat默认包含了对其引用.
替代枚举
在最早的时候,当我们想要做一些值得限定实现枚举的效果,通常是
- 定义几个常量用于限定
- 从上面的常量选取值进行使用
一个比较描述上面问题的示例代码如下
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | public static final int COLOR_RED = 0; public static final int COLOR_GREEN = 1; public static final int COLOR_YELLOW = 2; public void setColor(int color) { //some code here } //调用 setColor(COLOR_RED) |
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然而上面的还是有不尽完美的地方
setColor(COLOR_RED)与setColor(0)效果一样,而后者可读性很差,但却可以正常运行- setColor方法可以接受枚举之外的值,比如
setColor(3),这种情况下程序可能出问题
一个相对较优的解决方法就是使用Java中的Enum.使用枚举实现的效果如下
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | // ColorEnum.java public enum ColorEmun { RED, GREEN, YELLOW } public void setColorEnum(ColorEmun colorEnum) { //some code here } setColorEnum(ColorEmun.GREEN); |
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然而Enum也并非最佳,Enum因为其相比方案一的常量来说,占用内存相对大很多而受到曾经被Google列为不建议使用,为此Google特意引入了一些相关的注解来替代枚举.
Android中新引入的替代枚举的注解有IntDef和StringDef,这里以IntDef做例子说明一下.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | public class Colors { @IntDef({RED, GREEN, YELLOW}) @Retention(RetentionPolicy.SOURCE) public @interface LightColors{} public static final int RED = 0; public static final int GREEN = 1; public static final int YELLOW = 2; } |
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- 声明必要的int常量
- 声明一个注解为LightColors
- 使用@IntDef修饰LightColors,参数设置为待枚举的集合
- 使用@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)指定注解仅存在与源码中,不加入到class文件中
Null相关的注解
和Null相关的注解有两个
@Nullable 注解的元素可以是Null
@NonNull 注解的元素不能是Null上面的两个可以修饰如下的元素
- 成员属性
- 方法参数
- 方法的返回值
1 2 3 4 | @Nullable private String obtainReferrerFromIntent(@NonNull Intent intent) { return intent.getStringExtra("apps_referrer"); } |
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NonNull检测生效的条件
- 显式传入null
- 在调用方法之前已经判断了参数为null时
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | setReferrer(null);//提示警告 //不提示警告 String referrer = getIntent().getStringExtra("apps_referrer"); setReferrer(referrer); //提示警告 String referrer = getIntent().getStringExtra("apps_referrer"); if (referrer == null) { setReferrer(referrer); } private void setReferrer(@NonNull String referrer) { //some code here } |
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区间范围注解
Android中的IntRange和FloatRange是两个用来限定区间范围的注解,
1 2 3 4 5 | float currentProgress; public void setCurrentProgress(@FloatRange(from=0.0f, to=1.0f) float progress) { currentProgress = progress; } |
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如果我们传入非法的值,如下所示
1 | setCurrentProgress(11); |
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就会得到这样的错误
1 | Value must be >=0.0 and <= 1.0(was 11) |
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长度以及数组大小限制
限制字符串的长度
1 2 | private void setKey(@Size(6) String key) { } |
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限定数组集合的大小
1 2 3 | private void setData(@Size(max = 1) String[] data) { } setData(new String[]{"b", "a"});//error occurs |
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限定特殊的数组长度,比如3的倍数
1 2 | private void setItemData(@Size(multiple = 3) String[] data) { } |
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权限相关
在Android中,有很多场景都需要使用权限,无论是Marshmallow之前还是之后的动态权限管理.都需要在manifest中进行声明,如果忘记了,则会导致程序崩溃. 好在有一个注解能辅助我们避免这个问题.使用RequiresPermission注解即可.
1 2 3 | @RequiresPermission(Manifest.permission.SET_WALLPAPER) public void changeWallpaper(Bitmap bitmap) throws IOException { } |
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资源注解
在Android中几乎所有的资源都可以有对应的资源id.比如获取定义的字符串,我们可以通过下面的方法
1 2 3 | public String getStringById(int stringResId) { return getResources().getString(stringResId); } |
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使用这个方法,我们可以很容易的获取到定义的字符串,但是这样的写法也存在着风险.
1 | getStringById(R.mipmap.ic_launcher) |
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如果我们在不知情或者疏忽情况下,传入这样的值,就会出现问题. 但是如果我们使用资源相关的注解修饰了参数,就能很大程度上避免错误的情况.
1 2 3 | public String getStringById(@StringRes int stringResId) { return getResources().getString(stringResId); } |
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在Android中资源注解如下所示
- AnimRes
- AnimatorRes
- AnyRes
- ArrayRes
- AttrRes
- BoolRes
- ColorRes
- DimenRes
- DrawableRes
- FractionRes
- IdRes
- IntegerRes
- InterpolatorRes
- LayoutRes
- MenuRes
- PluralsRes
- RawRes
- StringRes
- StyleRes
- StyleableRes
- TransitionRes
- XmlRes
Color值限定
上面部分提到了ColorRes,用来限定颜色资源id,这里我们将使用ColorInt,一个用来限定Color值的注解. 在较早的TextView的setTextColor是这样实现的.
1 2 3 4 | public void setTextColor(int color) { mTextColor = ColorStateList.valueOf(color); updateTextColors(); } |
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然而上面的方法在调用时常常会出现这种情况
1 | myTextView.setTextColor(R.color.colorAccent); |
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如上,如果传递过去的参数为color的资源id就会出现颜色取错误的问题,这个问题在过去还是比较严重的.好在ColorInt出现了,改变了这一问题.
1 2 3 4 | public void setTextColor(@ColorInt int color) { mTextColor = ColorStateList.valueOf(color); updateTextColors(); } |
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当我们再次传入Color资源值时,就会得到错误的提示.
CheckResult
这是一个关于返回结果的注解，用来注解方法，如果一个方法得到了结果，却没有使用这个结果，就会有错误出现，一旦出现这种错误，就说明你没有正确使用该方法。
1 2 3 4 | @CheckResult public String trim(String s) { return s.trim(); } |
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线程相关
Android中提供了四个与线程相关的注解
- @UiThread,通常可以等同于主线程,标注方法需要在UIThread执行,比如View类就使用这个注解
- @MainThread 主线程,经常启动后创建的第一个线程
- @WorkerThread 工作者线程,一般为一些后台的线程,比如AsyncTask里面的doInBackground就是这样的.
- @BinderThread 注解方法必须要在BinderThread线程中执行,一般使用较少.
一些示例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | new AsyncTask<Void, Void, Void>() { //doInBackground is already annotated with @WorkerThread @Override protected Void doInBackground(Void... params) { return null; updateViews();//error } }; @UiThread public void updateViews() { Log.i(LOGTAG, "updateViews ThreadInfo=" + Thread.currentThread()); } |
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注意,这种情况下不会出现错误提示
1 2 3 4 5 6 7 | new Thread(){ @Override public void run() { super.run(); updateViews(); } }.start(); |
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虽然updateViews会在一个新的工作者线程中执行,但是在compile时没有错误提示.
因为它的判断依据是,如果updateView的线程注解(这里为@UiThread)和run(没有线程注解)不一致才会错误提示.如果run方法没有线程注解,则不提示.
CallSuper
重写的方法必须要调用super方法
使用这个注解,我们可以强制方法在重写时必须调用父类的方法 比如Application的onCreate,onConfigurationChanged等.
Keep
在Android编译生成APK的环节,我们通常需要设置minifyEnabled为true实现下面的两个效果
- 混淆代码
- 删除没有用的代码
但是出于某一些目的,我们需要不混淆某部分代码或者不删除某处代码,除了配置复杂的Proguard文件之外,我们还可以使用@Keep注解 .
1 2 3 4 | @Keep public static int getBitmapWidth(Bitmap bitmap) { return bitmap.getWidth(); } |
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ButterKnife
ButterKnife是一个用来绑定View,资源和回调的提高效率的工具.作者为Jake Wharton. ButterKnife的好处
- 使用BindView替代繁琐的findViewById和类型转换
- 使用OnClick注解方法来替换显式声明的匿名内部类
- 使用BindString,BindBool,BindDrawable等注解实现资源获取
一个摘自Github的示例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | class ExampleActivity extends Activity { @BindView(R.id.user) EditText username; @BindView(R.id.pass) EditText password; @BindString(R.string.login_error) String loginErrorMessage; @OnClick(R.id.submit) void submit() { // TODO call server... } @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.simple_activity); ButterKnife.bind(this); // TODO Use fields... } } |
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ButterKnife工作原理
以BindView注解使用为例,示例代码为
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | public class MainActivity extends AppCompatActivity { @BindView(R.id.myTextView) TextView myTextView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); ButterKnife.bind(this); } } |
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1.程序在compile时,会根据注解自动生成两个类,这里为MainActivity_ViewBinder.class和MainActivity_ViewBinding.class
2.当我们调用ButterKnife.bind(this);时,会查找当前类对应的ViewBinder类,并调用bind方法,这里会调用到MainActiivty_ViewBinder.bind方法.
3.MainActiivty_ViewBinder.bind方法实际上是调用了findViewById然后在进行类型转换,赋值给MainActivity的myTextView属性
ButterKnife的bind方法
1 2 3 | public static Unbinder bind(@NonNull Activity target) { return getViewBinder(target).bind(Finder.ACTIVITY, target, target); } |
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ButterKnife的getViewBinder和findViewBinderForClass
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 | @NonNull @CheckResult @UiThread static ViewBinder<Object> getViewBinder(@NonNull Object target) { Class<?> targetClass = target.getClass(); if (debug) Log.d(TAG, "Looking up view binder for " + targetClass.getName()); return findViewBinderForClass(targetClass); } @NonNull @CheckResult @UiThread private static ViewBinder<Object> findViewBinderForClass(Class<?> cls) { //如果内存集合BINDERS中包含,则不再查找 ViewBinder<Object> viewBinder = BINDERS.get(cls); if (viewBinder != null) { if (debug) Log.d(TAG, "HIT: Cached in view binder map."); return viewBinder; } String clsName = cls.getName(); if (clsName.startsWith("android.") || clsName.startsWith("java.")) { if (debug) Log.d(TAG, "MISS: Reached framework class. Abandoning search."); return NOP_VIEW_BINDER; } //noinspection TryWithIdenticalCatches Resolves to API 19+ only type. try { //使用反射创建实例 Class<?> viewBindingClass = Class.forName(clsName + "_ViewBinder"); //noinspection unchecked viewBinder = (ViewBinder<Object>) viewBindingClass.newInstance(); if (debug) Log.d(TAG, "HIT: Loaded view binder class."); } catch (ClassNotFoundException e) { //如果没有找到,对父类进行查找 if (debug) Log.d(TAG, "Not found. Trying superclass " + cls.getSuperclass().getName()); viewBinder = findViewBinderForClass(cls.getSuperclass()); } catch (InstantiationException e) { throw new RuntimeException("Unable to create view binder for " + clsName, e); } catch (IllegalAccessException e) { throw new RuntimeException("Unable to create view binder for " + clsName, e); } //加入内存集合,便于后续的查找 BINDERS.put(cls, viewBinder); return viewBinder; } |
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MainActivity_ViewBinder的反编译源码
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MainActivity_ViewBinding的反编译源码
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Finder的源码
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Otto
Otto Bus 是一个专为Android改装的Event Bus,在很多项目中都有应用.由Square开源共享.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | public class EventBusTest { private static final String LOGTAG = "EventBusTest"; Bus mBus = new Bus(); public void test() { mBus.register(this); } class NetworkChangedEvent { } @Produce public NetworkChangedEvent sendNetworkChangedEvent() { return new NetworkChangedEvent(); } @Subscribe public void onNetworkChanged(NetworkChangedEvent event) { Log.i(LOGTAG, "onNetworkChanged event=" + event); } } |
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Otto 的工作原理
- 使用@Produce和@Subscribe标记方法
- 当调用bus.register方法,去检索注册对象的标记方法,并cache映射关系
- 当post事件时,将事件与handler方法对应加入事件队列
- 抽取事件队列,然后调用handler处理
如下为对Otto如何利用注解的分析
register的源码
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 | public void register(Object object) { if (object == null) { throw new NullPointerException("Object to register must not be null."); } enforcer.enforce(this); //查找object中的Subscriber Map<Class<?>, Set<EventHandler>> foundHandlersMap = handlerFinder.findAllSubscribers(object); for (Class<?> type : foundHandlersMap.keySet()) { Set<EventHandler> handlers = handlersByType.get(type); if (handlers == null) { //concurrent put if absent Set<EventHandler> handlersCreation = new CopyOnWriteArraySet<EventHandler>(); handlers = handlersByType.putIfAbsent(type, handlersCreation); if (handlers == null) { handlers = handlersCreation; } } final Set<EventHandler> foundHandlers = foundHandlersMap.get(type); if (!handlers.addAll(foundHandlers)) { throw new IllegalArgumentException("Object already registered."); } } for (Map.Entry<Class<?>, Set<EventHandler>> entry : foundHandlersMap.entrySet()) { Class<?> type = entry.getKey(); EventProducer producer = producersByType.get(type); if (producer != null && producer.isValid()) { Set<EventHandler> foundHandlers = entry.getValue(); for (EventHandler foundHandler : foundHandlers) { if (!producer.isValid()) { break; } if (foundHandler.isValid()) { dispatchProducerResultToHandler(foundHandler, producer); } } } } } |
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HandlerFinder源码
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | interface HandlerFinder { Map<Class<?>, EventProducer> findAllProducers(Object listener); Map<Class<?>, Set<EventHandler>> findAllSubscribers(Object listener); //Otto注解查找器 HandlerFinder ANNOTATED = new HandlerFinder() { @Override public Map<Class<?>, EventProducer> findAllProducers(Object listener) { return AnnotatedHandlerFinder.findAllProducers(listener); } @Override public Map<Class<?>, Set<EventHandler>> findAllSubscribers(Object listener) { return AnnotatedHandlerFinder.findAllSubscribers(listener); } }; |
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具体查找实现
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | /** This implementation finds all methods marked with a {@link Subscribe} annotation. */ static Map<Class<?>, Set<EventHandler>> findAllSubscribers(Object listener) { Class<?> listenerClass = listener.getClass(); Map<Class<?>, Set<EventHandler>> handlersInMethod = new HashMap<Class<?>, Set<EventHandler>>(); Map<Class<?>, Set<Method>> methods = SUBSCRIBERS_CACHE.get(listenerClass); if (null == methods) { methods = new HashMap<Class<?>, Set<Method>>(); loadAnnotatedSubscriberMethods(listenerClass, methods); } if (!methods.isEmpty()) { for (Map.Entry<Class<?>, Set<Method>> e : methods.entrySet()) { Set<EventHandler> handlers = new HashSet<EventHandler>(); for (Method m : e.getValue()) { handlers.add(new EventHandler(listener, m)); } handlersInMethod.put(e.getKey(), handlers); } } return handlersInMethod; } |
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以上就是关于Android中注解的一些总结,文章部分内容参考自 Support Annotations ,希望能帮助大家对注解有基础的认识,并运用到实际的日常开发之中.
参考文章: