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@ -1,24 +1,57 @@ |
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APT、JavaPoet 实现 ButterKnife |
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APT |
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#### 目录 |
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1. 思维导图 |
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2. 概述 |
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3. APT |
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4. AutoService |
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5. JavaPoet |
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6. ButterKnife 的实现 |
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7. 参考 |
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3. 实现原理 |
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4. APT |
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- Processor |
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- init |
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- getSupportedAnnotationTypes |
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- getSupportedSourceVersion |
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- process |
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- Element |
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- TypeElement |
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- ExecutableElement |
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- VariableElement |
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- RoundEnvironment |
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- getElementsAnnotatedWith(BindView.class) |
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5. AutoService |
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6. JavaPoet |
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7. ButterKnife 的实现 |
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- APT |
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- AutoService |
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- JavaPoet |
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8. 参考 |
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#### 思维导图 |
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![](https://i.loli.net/2019/01/26/5c4c00a69d7a5.png) |
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![](https://i.loli.net/2019/01/29/5c5015c40825d.png) |
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#### 概述 |
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用 APT、JavaPoet、AutoService 实现简单的 ButterKnife,APT 负责处理编译时注解,JavaPoet 用于生成 Java 代码,AutoService 负责注册注解处理器。 |
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APT 即注解处理器,它有三个主要用途:一是定义编译规则,并检查被编译的源文件;二是修改已有的源代码;三是生成新的源代码;其中,第二种涉及了 Java 编译器的内部 API,可以会存在兼容性问题,所以并不推荐,第三种较为常见。 |
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这节用 APT、JavaPoet、AutoService 实现简单的 ButterKnife,APT 负责处理编译时注解,JavaPoet 用于生成 Java 代码,AutoService 负责注册注解处理器。 |
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#### 实现原理 |
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在介绍注解处理器之前,我们先来了解一下 Java 编译器的工作流程。 |
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![](https://i.loli.net/2019/01/29/5c4fe444add11.png) |
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如上图所示,Java 源代码的编译过程可以分为三个步骤: |
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1. 将源文件解析成抽象语法树 |
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2. 调用已注册的注解处理器 |
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3. 生成字节码 |
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如果在第二步调用注解处理器过程中生成了新的源文件,那么编译器将重复第一二步骤,解析并处理新生成的源文件。 |
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所以可以这样理解,我们写的自定义注解处理器是给编译器写的,让它按照我们的逻辑来处理注解,所以也得向编译器注册注解处理器。 |
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#### APT 注解处理器 |
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@ -26,6 +59,158 @@ APT(Annotation Processing Tool)即注解处理器,是一种注解处理工 |
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Java API 已经提供了扫描源码并解析注解的框架,开发者可以通过继承 AbstractProcessor 类来实现自己的注解处理逻辑。APT 的原理是在注解了某些代码元素(如字段、函数、类等)后,在编译时编译器会检查 AbstractProcessor 的子类,并且自动调用其 process() 方法,然后将添加了指定注解的所有代码元素作为参数传递给该方法,开发者在根据注解元素在编译期输出对应的 Java 代码。 |
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##### Processor |
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所有的注解处理器都需要实现接口 Processor,AbstractProcessor 也是实现了该接口,对开发者更友好。 |
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```java |
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public interface Processor { |
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void init(ProcessingEnvironment processingEnv); |
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Set<String> getSupportedAnnotationTypes(); |
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SourceVersion getSupportedSourceVersion(); |
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boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations, RoundEnvironment roundEnv); |
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... |
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} |
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``` |
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它有四个重要方法,其中 init 方法用于存放注解处理器的初始化代码,之所以不用构造器,是因为在 Java 编译器中,注解处理器的实例是通过反射 API 生成的,也正是因为使用反射 API,每个注解处理器类都需要定义一个无参构造器。 |
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通常来说,当编写注解处理器时,我们不声明任何构造器,并依赖于 Java 编译器,而具体的初始化代码,则放入 init 方法之中。 |
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而剩下的三个方法中,getSupportedAnnotationTypes 方法将返回注解处理器所支持的注解类型,这些注解类型只需要用字符串形式表示即可。 |
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getSupportedSourceVersion 方法将返回该处理器所支持的 Java 版本,通常直接返回 SourceVersion.latestSupported(),而 process 方法则是最为关键的注解处理方法。 |
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process 方法接收两个参数,分别代表该注解处理器所能处理的注解类型,以及囊括当前轮生成的抽象语法树的 RoundEnvironment。 |
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通常我们这样使用 RoundEnvironment: |
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```java |
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for (Element element : env.getElementsAnnotatedWith(BindView.class)) { |
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//todo |
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} |
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``` |
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这个 Element 表示一个程序元素,可以是包、类、或者方法,所有通过注解取得的元素都将以 Element 类型处理,准确来说是 Element 对象的子类处理。 |
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Element 的子类: |
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- ExecutableElement |
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表示某个类或接口的方法、构造方法或初始化程序,包括注释类型元素。 |
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对应注解是 ElementType.METHOD 和 ElementType.CONSTRUCTOR。 |
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- PackageElement |
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表示一个包程序元素,提供对有关包及其成员的信息访问。 |
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对应注解是 ElementType.PACKAGE。 |
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- TypeElement |
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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访问。 |
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对应注解是 ElementType.TYPE。 |
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注意:枚举类型是一种类,而注解类型是一种接口。 |
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- TypeParameterElement |
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表示类、接口、方法元素的类型参数。 |
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对应注解是 ElementType.PARAMETER。 |
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- VariableElement |
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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。 |
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对应注解是 ElementType.FIELD 和 ElementType.LOCAL_VARIABLE。 |
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**不同类型的 Element 的信息获取方式不同。** |
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```java |
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@AutoService(Processor.class) |
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public class InfoProcessor extends AbstractProcessor { |
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private Elements mElementsUtils; |
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@Override |
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public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnvironment) { |
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super.init(processingEnvironment); |
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mElementsUtils = processingEnvironment.getElementUtils(); |
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} |
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@Override |
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public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) { |
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//解析类上的注解 |
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for (Element element : roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(Info.class)) { |
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TypeElement classElement = (TypeElement) element; |
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PackageElement packageElement = (PackageElement) element.getEnclosingElement(); |
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//全类名 |
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System.out.println(classElement.getQualifiedName().toString()); |
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//类名 |
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System.out.println(classElement.getSimpleName().toString()); |
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//包名 |
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System.out.println(packageElement.getQualifiedName().toString()); |
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//父类名 |
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System.out.println(classElement.getSuperclass().toString()); |
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} |
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//解析方法上的注解 |
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for (Element element : roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(Info.class)) { |
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ExecutableElement executableElement = (ExecutableElement) element; |
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TypeElement classElement = (TypeElement) executableElement.getEnclosingElement(); |
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PackageElement packageElement = mElementsUtils.getPackageOf(classElement); |
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//全类名 |
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String fullClassName = classElement.getQualifiedName().toString(); |
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//与上面一致 |
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//... |
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//方法名 |
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String methodName = executableElement.getSimpleName().toString(); |
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//方法参数列表 |
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List<? extends VariableElement> methodParameters = executableElement.getParameters(); |
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List<String> types = new ArrayList<>(); |
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for (VariableElement variableElement : methodParameters) { |
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TypeMirror methodParameterType = variableElement.asType(); |
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if (methodParameterType != null) { |
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TypeVariable typeVariable = (TypeVariable) methodParameterType; |
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methodParameterType = typeVariable.getUpperBound(); |
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} |
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//参数名 |
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String parameterName = variableElement.getSimpleName().toString(); |
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//参数类型 |
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String parameteKind = methodParameterType.toString(); |
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types.add(methodParameterType.toString()); |
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} |
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} |
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//解析属性上的注解 |
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for (Element element : roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(Info.class)) { |
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VariableElement variableElement = (VariableElement) element; |
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TypeElement classElement = (TypeElement) element.getEnclosingElement(); |
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PackageElement packageElement = mElementsUtils.getPackageOf(classElement); |
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//类名 |
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String className = classElement.getSimpleName().toString(); |
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//与上面一致 |
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//... |
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//类成员类型 |
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TypeMirror typeMirror = variableElement.asType(); |
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String type = typeMirror.toString(); |
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} |
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return true; |
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} |
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} |
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``` |
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##### AbstractProcessor |
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实现一个注解处理器,需要继承 AbstractProcessor ,如下: |
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@ -87,32 +272,6 @@ Filter:用于给注解处理器创建文件; |
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Messager:用于给注解处理器报告错误、警告、提示等信息。 |
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##### Element 元素相关 |
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注解处理器工具扫描 Java 源文件,源文件中的每一部分都是程序中的 Element 元素,如包、类、方法、字段等。例如源代码中的类声明信息代表 TypeElement 类型元素,方法声明信息代表 ExecutableElement 类型元素,有了这些结构,就能完整的表示整个源代码信息了。 |
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Element 元素分为以下类型: |
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1. ExcecutableElement |
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可执行元素,包括类或接口的方法、构造方法或初始化程序。 |
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2. PackageElement |
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包元素,提供对有关包及其成员的信息的访问。 |
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3. TypeElement |
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类或接口元素,提供对有关类型及其成员的信息的访问。 |
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4. TypeParameterElement |
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表示一般类、接口、方法或构造方法元素的形式类型参数,类型参数声明一个 TypeVariable |
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5. VariableElement |
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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。 |
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#### AutoServcie 注册注解处理器 |
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以前要注册注解处理器要在 module 的 META_INFO 目录新建 services 目录,并创建一个名为 Java.annotation.processing.Processor 的文件,然后在文件中写入要注册的注解处理器的全民。 |
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@ -302,6 +461,8 @@ public class ButterKnife { |
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#### 参考 |
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[注解处理器](https://time.geekbang.org/column/article/40189) |
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[教你实现一个轻量级的注解处理器 APT](https://mp.weixin.qq.com/s/3zrAzOUGpovRRbuYnce3uw) |
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|
[拆 JakeWharton 系列之 ButterKnife](https://juejin.im/post/58f388d1da2f60005d369a09) |
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