面試官: ButterKnife為什麼執行效率為什麼比其他注入框架高？它的原理是什麼
心理分析： ButterKnife框架一直都是使用，很少又開發者對butterknife深入研究的，既然你是面試Android高級崗位，自然需要有相應被問到原理的準備，面試官想問你對註解處理器瞭解多少，Android編譯流程有多少認識
**求職者:**應該從 註解處理器原理 與優勢說起，肯定註解處理器對解放生產力的作用。然後可以引申常見的 Butterknife，Dagger2，DBFlow。這才是加分項
優勢
我們平常在使用Java進行開發Android時，經常會需要寫很多重複冗餘的樣板代碼，開發中最常見的一種，就是findViewById了，如果一個界面有很多View，寫起來那叫一個要死要死。於是我們註解處理器可以幫助解決冗餘的代碼的，由於是在編譯器進行生成的代碼，並不是通過反射實現，所以性能優勢是非常高的加快開發速度，由於減少了寫繁瑣的代碼，會對項目進度起有利的作用接下來我們一起來看註解處理的原理
在android開發中，比較常用到的第三方庫中，有不少用到了 註解處理器(Annotation Processor)。 比較常見的就有 Butterknife，Dagger2，DBFlow 等。
註解
Java中存在不少關於註解的Api, 比如@Override用於覆蓋父類方法，@Deprecated表示已捨棄的類或方法屬性等，android中又多了一些註解的擴展，如@NonNull, @StringRes, @IntRes等。
代碼自動生成
使用代碼自動生成，一是為了提高編碼的效率，二是避免在運行期大量使用反射，通過在編譯期利用反射生成輔助類和方法以供運行時使用。
註解處理器的處理步驟主要有以下：
在java編譯器中構建編譯器開始執行未執行過的註解處理器循環處理註解元素(Element)，找到被該註解所修飾的類，方法，或者屬性生成對應的類，並寫入文件判斷是否所有的註解處理器都已執行完畢，如果沒有，繼續下一個註解處理器的執行(回到步驟1)Butterknife註解處理器的例子
Butterknife的註解處理器的工作方式如下：
定義一個非私有的屬性變量添加該屬性變量的註解和傳入id調用Butterknife.bind(..)方法。當你點擊Android Studio的Build按鈕時，Butterknife先是按照上述步驟生成了對應的輔助類和方法。在代碼執行到bind(..)方法時，Butterknife就去調用之前生成的輔助類方法，完成對被註解元素的賦值操作。
自定義註解處理器
瞭解了基本的知識點後，我們應該嘗試去使用這些技巧。 接下來是實踐時間，我們來開發一個簡單的例子，利用註解處理器來自動產生隨機數字和隨機字符串。
首先創建一個project。創建lib_annotations， 這是一個純java的module，不包含任何android代碼，只用於存放註解。創建lib_compiler， 這同樣是一個純java的module。該module依賴於步驟2創建的module_annotation,處理註解的代碼都在這裡，該moduule最終不會被打包進apk，所以你可以在這裡導入任何你想要的任意大小依賴庫。創建lib_api, 對該module不做要求，可以是android library或者java library或者其他的。該module用於調用步驟3生成的輔助類方法。1. 添加註解
在lib_annotations中添加兩個註解：RandomString, RandomInt，分別用於生成隨機數字和隨機字符串:
@Retention(CLASS) @Target(value = FIELD) public @interface RandomString { } 複製代碼 @Retention(CLASS) @Target(value = FIELD) public @interface RandomInt { int minValue() default 0; int maxValue() default 65535; } 複製代碼 @interface 自定義註解，使用 @interface 作為類名修飾符@Target 該註解所能修飾的元素類型，可選類型如下：
public enum ElementType { TYPE, //類 FIELD, //屬性 METHOD, //方法 PARAMETER, //參數 CONSTRUCTOR, //構造函數 LOCAL_VARIABLE, ANNOTATION_TYPE, PACKAGE, TYPE_PARAMETER, TYPE_USE; private ElementType() { } } 複製代碼 @Retention 該註解的保留策略，有三種選項：
public enum RetentionPolicy { SOURCE, //被編譯器所忽略 CLASS, //被編譯器保留至類文件，但不會保留至運行時 RUNTIME //保留至類文件，且保留至運行時，能在運行時反射該註解修飾的對象 } 複製代碼
2. 註解處理器
真正處理註解並生成代碼的操作都在這裡。 在寫代碼之前我們需要先導入兩個重要的庫，以及我們的註解模塊：
compile 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc4' compile 'com.squareup:javapoet:1.9.0' implementation project(':lib_annotations') 複製代碼
新建類RandomProcessor.java:
@AutoService(Processor.class) public class RandomProcessor extends AbstractProcessor{ @Override public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnvironment) { super.init(processingEnvironment); } @Override public SourceVersion getSupportedSourceVersion() { return super.getSupportedSourceVersion(); } @Override public Set getSupportedAnnotationTypes() { return super.getSupportedAnnotationTypes(); } @Override public boolean process(Set extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) { return false; } } 複製代碼 @AutoService @AutoService(Processor.class)會告訴編譯器該註解處理器的存在，並在編譯時自動在META-INF/services下生成javax.annotation.processing.Processor文件，文件的內容為
com.rhythm7.lib_compiler.RandomProcessor 複製代碼
也就是說，你所聲明的註解處理器都會在被寫入這個配置文件中。 這樣子，當外部程序裝載這個模塊的時候，就能通過該模塊的jar包下的META-INF/services下找到具體的註解處理器的實現類名，並加載實例化，完成模塊的注入。 註解處理器需要實現AbstractProcessor接口，並實現對應的方法
init() 可選 在該方法中可以獲取到processingEnvironment對象，藉由該對象可以獲取到生成代碼的文件對象, debug輸出對象，以及一些相關工具類getSupportedSourceVersion() 返回所支持的java版本，一般返回當前所支持的最新java版本即可getSupportedAnnotationTypes() 你所需要處理的所有註解，該方法的返回值會被process()方法所接收process() 必須實現 掃描所有被註解的元素，並作處理，最後生成文件。該方法的返回值為boolean類型，若返回true,則代表本次處理的註解已經都被處理，不希望下一個註解處理器繼續處理，否則下一個註解處理器會繼續處理。初始化
較詳細代碼如下:
private static final List> RANDOM_TYPES = Arrays.asList(RandomInt.class, RandomString.class); private Messager messager; private Types typesUtil; private Elements elementsUtil; private Filer filer; private TypeonProcess()per.init(processingEnv); messager = processingEnv.getMessager(); typesUtil = processingEnv.getTypeUtils(); elementsUtil = processingEnv.getElementUtils(); filer = processingEnv.getFiler(); } @Override public SourceVersion getSupportedSourceVersion() { return SourceVersion.latestSupported(); } @Override public Set getSupportedAnnotationTypes() { Set annotations = new LinkedHashSet<>(); for (Class extends Annotation> annotation : RANDOM_TYPES) { annotations.add(annotation.getCanonicalName()); } return annotations; } 複製代碼
處理註解
在process()方法中執行以下操作：
掃描所有註解元素，並對註解元素的類型做判斷for (Element element : roundEnv.getElementsAnnotatedWith(RandomInt.class)) { //AnnotatedRandomInt是對被RandomInt註解的Elment的簡單封裝 AnnotatedRandomInt randomElement = new AnnotatedRandomInt(element); messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, randomElement.toString()); //判斷被註解的類型是否符合要求 if (!element.asType().getKind().equals(TypeKind.INT)) { messager.printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, randomElement.getSimpleClassName().toString() + "#" + randomElement.getElementName().toString() + " is not in valid type int"); } //按被註解元素所在類的完整類名為key將被註解元素存儲進Map中，後面會根據key生成類文件 String qualifier = randomElement.getQualifiedClassName().toString(); if (annotatedElementMap.get(qualifier) == null) { annotatedElementMap.put(qualifier, new ArrayList()); } annotatedElementMap.get(qualifier).add(randomElement); } 複製代碼
生成類文件
將之前以註解所在類為key的map遍歷，並以key值為分組生成類文件。
for (Map.Entry> entry : annotatedElementMap.entrySet()) { MethodSpec constructor = createConstructor(entry.getValue()); TypeSpec binder = createClass(getClassName(entry.getKey()), constructor); JavaFile javaFile = JavaFile.builder(getPackage(entry.getKey()), binder).build(); javaFile.writeTo(filer); } 複製代碼
生成類、構造函數、代碼段以及文件都是利用到了javapoet依賴庫。當然你也可以選擇拼接字符串和自己用文件IO寫入，但是用javapoet要更方便得多。
private MethodSpec createConstructor(List randomElements) { AnnotatedRandomElement firstElement = randomElements.get(0); MethodSpec.Builder builder = MethodSpec.constructorBuilder() .addModifiers(Modifier.PUBLIC) .addParameter(TypeName.get(firstElement.getElement().getEnclosingElement().asType()), "target"); for (int i = 0; i < randomElements.size(); i++) { addStatement(builder, randomElements.get(i)); } return builder.build(); } private void addStatement(MethodSpec.Builder builder, AnnotatedRandomElement randomElement) { builder.addStatement(String.format( "target.%1$s = %2$s", randomElement.getElementName().toString(), randomElement.getRandomValue()) ); } private TypeSpec createClass(String className, MethodSpec constructor) { return TypeSpec.classBuilder(className + "_Random") .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL) .addMethod(constructor) .build(); } private String getPackage(String qualifier) { return qualifier.substring(0, qualifier.lastIndexOf(".")); } private String getClassName(String qualifier) { return qualifier.substring(qualifier.lastIndexOf(".") + 1); } 複製代碼
通過以上幾行代碼，創建了類文件。在類的構造函數中添加參數(target), 併為每一個被註解元素添加語句"target.%1$s = %2$s"，最後通過javaFile.writeTo(filer)完成文件寫入。
3. 調用生成類的方法
在lib_api中新建一個類：RandomUtil.java，添加註入方法：
public static void inject(Object object) { Class bindingClass = Class.forName(object.getClass().getCanonicalName() + "_Random"); Constructor constructor = bindingClass.getConstructor(object.getClass()); constructor.newInstance(object); } 複製代碼
這裡利用反射找到了以“Object類名_Random”命名的生成類，並調用它的構造方法。而在我們之前的註解處理器中，我們已在生成類的構造方法中實現了屬性的賦值操作。
4. 使用生成類
在app module中依賴剛才創建的庫：
implementation project(':lib_annotations') implementation project(':lib_api') annotationProcessor project(':lib_compiler') 複製代碼
在Activity中的使用
public class MainActivity extends AppCompatActivity { @RandomInt(minValue = 10, maxValue = 1000) int mRandomInt; @RandomString String mRandomString; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); RandomUtil.inject(this); Log.i("RandomInt ==> ", mRandomInt + ""); Log.i("RandomString ==> ", mRandomString); } } 複製代碼
編譯，運行，查看結果：
RandomInt ==>: 700 RandomString ==>: HhRayFyTtt 複製代碼
被註解的元素成功被自動賦值，說明注入成功。
註解處理的使用可參考完整的demo地址
調試
註解處理器的debug跟普通的代碼debug有點不同：
在當前工程路徑下輸入命令
gradlew --no-daemon -Dorg.gradle.debug=true :app:clean :app:compileDebugJavaWithJavac 複製代碼
並在Edit Configurations中新添加一個遠程配置(remote)，名字隨意，端口為5005。 然後點擊debug按鈕，就可以連接上遠程調試器進行Annotation的調試了。
附：Android高級進階學習資料圖
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