组件化路由架构设计思路
上一篇中讲解了类加载、全局Map记录实现组件化模块之间的交互，慢慢衍生APT技术。
那么在组件化架构中，我们需要思考通过APT+javapoet技术生成什么样的类文件呢？
从组件化路由架构设计图需要思考，使用APT生成文件为什么需要分组？ 生成这些文件干什么用？
设计思路：在初始化只加载分组表数据，在使用的时候，如果使用A分组就去加载A分组下的所有路由信息，而不去加载B分组数据。比如：A组有100个路由信息，B组有200个路由信息，如果不分组，Map中就需要加载300个路由信息，当用户可能根本就不需要进入B分组页面，加载B分组的路由信息，会导致内存和时间的浪费。
todo_modular项目：使用路由组件化项目
- app： 主工程（application）
- common：基础模块（library）
- shop：购物shop功能模块
- personal：我的personal功能模块
路由框架
- annotations（java library）：注解模块，自定义注解给api和compiler依赖
- compiler：APT模块（java library）编译时生成java文件
- api：核心模块，项目中需要引入依赖的模块，使用compiler模块生成的java类完成路由表的创建
设计Coding实现
RouteMeta 路由信息封装类，路由地址，路由分组名，原始的类元素等。
import javax.lang.model.element.Element;
public class RouteMeta {
public enum RouteType {
ACTIVITY
}
// 路由类型，支持Activity
private RouteType type;
// 原始的类元素
private Element element;
// 注解使用的类对象
private Class<?> clazz;
// 路由地址
private String path;
// 路由分组名
private String group;
}思考：为什么Element类节点需要存起来？
因为要在注解处理器中，循环拿到每个类节点，方便赋值和调用。Element它是javax.lang包下的，不属于Android Library。
IRouteRoot接口
Map<String, Class<? extends IRouteGroup>>
key： 组名，如：app , value：该组名下所有的路径文件名，如：ARouter$$Group$$app.class
注意：需要生成路由路径文件后ARouter$$Group$$app.class，才能生成路由组文件，使用接口方式容易扩展
/**
* 路由组加载数据接口
*/
public interface IRouteRoot {
/**
* 加载路由组数据
* 如：key："app"， value: ARouter$$Group$$app.class(实现了IRouteGroup接口)
*/
void loadInto(Map<String, Class<? extends IRouteGroup>> routes);
}IRouteGroup接口
Map<String, RouteMeta>
key：路径名，如："/app/MainActivity"， value：该路径名下对应的路由信息
OOP思想，让单纯的targetClass变成更灵活的RouteMeta对象，接口方式容易扩展
/**
* 路由组对应的详细Path路径加载数据接口
* 如：app组下对应有哪些类需要加载
*/
public interface IRouteGroup {
/**
* 加载路由组中的Path详细数据
* 如：key："/app/MainActivity"， value：MainActivity信息封装到RouteMeta对象中
*/
void loadInto(Map<String, RouteMeta> atlas);
}ARouter$$Group$$XX 与 ARouter$$Root$$XX 文件生成
下面以购物模块shop为例，生成ARouter$$Group$$shop和 ARouter$$Root$$shop文件，涉及到的技术点：APT + javapoet
在使用APT + javapoet 生成我们想要的代码之前，首先要设计好我们想要的代码模版，如：ARouter$$Root$$shop 分组的模版代码
public final class ARouter$$Root$$shop implements IRouteRoot {
@Override
public void loadInto(final Map<String, Class<? extends IRouteGroup>> routes) {
routes.put("shop", ARouter$$Group$$shop.class);;
}
}ARouter$$Group$$shop 该分组下的所有的路由信息代码模版
public class ARouter$$Group$$shop implements IRouteGroup {
@Override
public void loadInto(Map<String, RouteMeta> atlas) {
atlas.put("/shop/ShopActivity", RouteMeta.build(RouteMeta.RouteType.ACTIVITY, ShopActivity.class, "/shop/ShopActivity", "shop"));;
atlas.put("/shop/ShopDetailActivity", RouteMeta.build(RouteMeta.RouteType.ACTIVITY, ShopDetailActivity.class, "/shop/ShopDetailActivity", "shop"));;
}
}为了生成上面的模版代码，首先第一个@Router注解。实现Activity跳转，就要用到该注解标记Activity，通过注解处理器处理这些注解，然后在编译器生成代码：
@Target(ElementType.TYPE) // 该注解作用在类之上
@Retention(RetentionPolicy.CLASS) // 要在编译时进行一些预处理操作。注解会在class文件中存在
public @interface Router {
// 详细路由路径（必填），如："app/MainActivity"
String path();
// 路由组名（选填，如果不填写，可以从path中截取）
String group() default "";
}然后创建路由注解处理器，类名为ARouterProcessor，该类继承AbstractProcessor。注解处理器需要注册，借助AutoService可以帮助我们自动注册到META-INF中。同时还需要指定注解处理器支持的注解类型、JDK编译的版本、注解处理器接收的参数等。
// 允许/支持的注解类型，让注解处理器处理（新增annotation module）
@SupportedAnnotationTypes({"com.example.modular.annotations.Router"})
// 指定JDK编译版本
@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_7)
// 注解处理器接收的参数
@SupportedOptions({"moduleName"})
// AutoService则是固定的写法，加个注解即可
// 通过auto-service中的@AutoService可以自动生成AutoService注解处理器，用来注册
// 用来生成 META-INF/services/javax.annotation.processing.Processor 文件
@AutoService(Processor.class)
public class ARouterProcessor extends AbstractProcessor { }接下来实现process抽象方法，该方法相当于main方法，注解处理器的入口方法，用来处理被@Router标记的元素。
/**
* 相当于main函数，开始处理注解
* 注解处理器的核心方法，处理具体的注解，生成Java文件
*
* @param set 支持注释类型的集合，如：@ARouter注解
* @param roundEnvironment 当前或是之前的运行环境,可以通过该对象查找找到的注解
* @return true 表示后续处理器不会再处理（已经处理完成）
*/
@Override
public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) {
// set集合，就是支持的注解集合，如：ARouter注解
if (set.isEmpty()) return false;
// 获取所有被@ARouter注解注释的元素
Set<? extends Element> elementsAnnotatedWithARouter = roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(Router.class);
if (elementsAnnotatedWithARouter != null && !elementsAnnotatedWithARouter.isEmpty()) {
try {
parseElements(elementsAnnotatedWithARouter);
} catch (IOException e) {
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "异常发生：" + e.getMessage());
}
}
return true;
}在处理被@Router注解标记的元素之前，需要初始化一些工具，重写AbstractProcessor类的init方法，通过processingEnvironment获取辅助工具，如：打印Log的工具、 文件生成工具等。
// 操作Element的工具类（如：类、函数、属性都是Element）
private Elements elementUtils;
// Messager用来报告错误，警告和其他提示信息
private Messager messager;
// type(类信息)工具类，包含用于操作TypeMirror的工具方法
private Types typeUtils;
// 文件生成器，类/资源，Filter用来创建新的源文件，class文件以及辅助文件
private Filer filer;
// 模块名，通过getOptions获取build.gradle传过来
private String moduleName;
// 缓存路由信息，key：组名 value：该组名下的所有路由信息
private Map<String, List<RouteMeta>> cacheRouteMetaMap = new HashMap<>();
// 缓存分组的信息，key：组名 value：该组名下对应的路由类名，如：Router$$Group$$shop
private Map<String, String> cacheGroupMap = new HashMap<>();
/**
* 该方法主要用于一些初始化工作，通过该方法的processingEnvironment参数可以获取一些工具
*/
@Override
public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnvironment) {
super.init(processingEnvironment);
elementUtils = processingEnvironment.getElementUtils();
messager = processingEnvironment.getMessager();
typeUtils = processingEnvironment.getTypeUtils();
filer = processingEnvironment.getFiler();
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "<<<<< ARouterProcessor::init >>>>>");
Map<String, String> options = processingEnvironment.getOptions();
if (options != null && !options.isEmpty()) {
moduleName = options.get("moduleName");
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "moduleName=" + moduleName);
}
if (Utils.isEmpty(moduleName)) {
throw new RuntimeException("ARouter注解处理器传入moduleName参数不能为空，清查看build.gradle配置文件配置是否正确");
}
}解析所有被@Router注解标记的元素，将满足条件元素中路由信息封装到RouteMeta并缓存起来。用于生成分组文件和该组下的路由文件。
private void parseElements(Set<? extends Element> elements) throws IOException {
TypeElement activityElement = elementUtils.getTypeElement("android.app.Activity");
TypeMirror activityMirror = activityElement.asType();
for (Element element : elements) {
TypeMirror elementMirror = element.asType();
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "遍历元素信息：" + elementMirror.toString());
// 遍历元素信息：com.example.modular.shop.ShopActivity
// 通过类节点获取包节点，（全路径名，如：com.example.modular.shop）
String packageName = elementUtils.getPackageOf(element).getQualifiedName().toString();
// 获取被@ARouter注解的简单类名
String simpleName = element.getSimpleName().toString();
// 注: 包名：com.example.modular.shop 被注解的类名：ShopActivity
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "包名：" + packageName + " 被注解的类名：" + simpleName);
Router aRouter = element.getAnnotation(Router.class);
RouteMeta routeMeta = new RouteMeta(element, aRouter.group(), aRouter.path());
// 判断第一类型是否是第二类型的子类型，如果是返回true
if (typeUtils.isSubtype(elementMirror, activityMirror)) {
// 满足条件：被@ARouter注解的元素是Activity的子类型
routeMeta.setType(RouteMeta.RouteType.ACTIVITY);
} else {
throw new RuntimeException("@ARouter注解目前只能应用与Activity类上");
}
fillMapWithRouteMeta(routeMeta);
}
createGroupFile();
createRootFile();
}fillMapWithRouteMeta方法用于缓存路由信息
// 缓存分组的信息，key：组名 value：该组名下对应的路由类名，如：Router$$Group$$shop
private Map<String, String> cacheGroupMap = new HashMap<>();
private void fillMapWithRouteMeta(RouteMeta routeMeta) {
if (checkRouterPath(routeMeta)) {
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "routeMeta>>>> " + routeMeta.toString());
List<RouteMeta> routeMetas = cacheRouteMetaMap.get(routeMeta.getGroup());
if (routeMetas == null) {
routeMetas = new ArrayList<>();
cacheRouteMetaMap.put(routeMeta.getGroup(), routeMetas);
}
routeMetas.add(routeMeta);
} else {
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "routeMeta检查失败，不满足规范");
}
}先创建路由文件，createGroupFile具体实现如下：
private void createGroupFile() throws IOException {
if (cacheRouteMetaMap.isEmpty()) return;
TypeElement routeGroupElement = elementUtils.getTypeElement("com.example.modular.api.IRouteGroup");
for (Map.Entry<String, List<RouteMeta>> entry : cacheRouteMetaMap.entrySet()) {
ParameterizedTypeName parameterizedTypeName = ParameterizedTypeName.get(
ClassName.get(Map.class),
ClassName.get(String.class),
ClassName.get(RouteMeta.class)
);
// Map<String, RouteMeta> atlas
ParameterSpec atlasParameter = ParameterSpec.builder(parameterizedTypeName, "atlas").build();
// public void loadInto(Map<String, RouteMeta> atlas)
MethodSpec.Builder loadIntoMethodBuilder = MethodSpec.methodBuilder("loadInto")
.addAnnotation(Override.class)
.addParameter(atlasParameter)
.addModifiers(Modifier.PUBLIC);
List<RouteMeta> routeMetas = entry.getValue();
for (RouteMeta routeMeta : routeMetas) {
// atlas.put("/shop/ShopActivity", RouteMeta.build(RouteMeta.RouteType.ACTIVITY, ShopActivity.class, "/shop/ShopActivity", "shop"));
loadIntoMethodBuilder.addStatement(
"$N.put($S, $T.build($T.$L, $T.class, $S, $S));",
"atlas",
routeMeta.getPath(),
ClassName.get(RouteMeta.class),
ClassName.get(RouteMeta.RouteType.class),
routeMeta.getType(),
ClassName.get((TypeElement) routeMeta.getElement()),
routeMeta.getPath(),
routeMeta.getGroup()
);
}
MethodSpec loadIntoMethod = loadIntoMethodBuilder.build();
String groupName = entry.getKey();
String packageName = "com.example.android.arouter.routers";
String finalClassName = "ARouter$$Group$$" + groupName;
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "最终生成的路径的文件名：" + packageName + "." + finalClassName);
// public class Router$$Group$$shop implements IRouteGroup
TypeSpec finalClass = TypeSpec.classBuilder(finalClassName)
.addMethod(loadIntoMethod)
.addModifiers(Modifier.PUBLIC)
.addSuperinterface(ClassName.get(routeGroupElement))
.build();
// 利用文件生成器生成文件
JavaFile.builder(packageName, finalClass).build().writeTo(filer);
cacheGroupMap.put(groupName, finalClassName);
}
}再创建分组文件，createRootFile方法具体实现如下：
private void createRootFile() throws IOException {
if (cacheGroupMap.isEmpty()) return;
TypeElement routeRootElement = elementUtils.getTypeElement("com.example.modular.api.IRouteRoot");
TypeElement routeGroupElement = elementUtils.getTypeElement("com.example.modular.api.IRouteGroup");
// Map<String, Class<? extends IRouteGroup>>
ParameterizedTypeName parameterizedTypeName = ParameterizedTypeName.get(
ClassName.get(Map.class),
ClassName.get(String.class),
ParameterizedTypeName.get(ClassName.get(Class.class), WildcardTypeName.subtypeOf(ClassName.get(routeGroupElement)))
);
// Map<String, Class<? extends IRouteGroup>> routes
ParameterSpec routesParameter = ParameterSpec.builder(parameterizedTypeName, "routes", Modifier.FINAL).build();
// public void loadInto(Map<String, Class<? extends IRouteGroup>> routes)
MethodSpec.Builder loadIntoMethodBuilder = MethodSpec.methodBuilder("loadInto")
.addModifiers(Modifier.PUBLIC)
.addAnnotation(Override.class)
.addParameter(routesParameter);
String packageName = "com.example.android.arouter.routers";
for (Map.Entry<String, String> entry : cacheGroupMap.entrySet()) {
// 如：shop
String groupName = entry.getKey();
// 如：Router$$Group$$shop
String finalGroupClassName = entry.getValue();
// routes.put("shop", Router$$Group$$shop.class);
loadIntoMethodBuilder.addStatement(
"$N.put($S, $T.class);",
"routes",
groupName,
ClassName.get(packageName, finalGroupClassName)
);
}
MethodSpec loadIntoMethod = loadIntoMethodBuilder.build();
String finalClassName = "ARouter$$Root$$" + moduleName;
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, "最终生成的组文件名：" + packageName + "." +finalClassName);
// public final class Router$$Root$$shop implements IRouteRoot
TypeSpec finalClass = TypeSpec.classBuilder(finalClassName)
.addMethod(loadIntoMethod)
.addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL)
.addSuperinterface(ClassName.get(routeRootElement)).build();
JavaFile.builder(packageName, finalClass).build().writeTo(filer);
}XX$$ARouter$$Parameter
比如Activity跳转，需要携带了参数，我们需要通过Activity.getIntent()获取参数。这些模版代码也可以注解处理器帮我们生成。
public final class ShopActivity$$ARouter$$Parameter implements IParameter {
@Override
public void inject(final Object object) {
ShopActivity target = (ShopActivity) object;;
target.name = target.getIntent().getStringExtra("name");;
target.age = target.getIntent().getIntExtra("shopAge", target.age);;
target.isOpen = target.getIntent().getBooleanExtra("isOpen", target.isOpen);;
}
}创建ParameterProcessor注解处理器，用来生成获取参数的模板代码，该类同样继承AbstractProcessor
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
public @interface Parameter {
String name() default "";
}
// 允许/支持的注解类型，让注解处理器处理（新增annotation module）
@SupportedAnnotationTypes({"com.example.modular.annotations.Parameter"})
// 指定JDK编译版本
@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_7)
// 注解处理器接收的参数
@SupportedOptions({"moduleName"})
// AutoService则是固定的写法，加个注解即可
// 通过auto-service中的@AutoService可以自动生成AutoService注解处理器，用来注册
// 用来生成 META-INF/services/javax.annotation.processing.Processor 文件
@AutoService(Processor.class)
public class ParameterProcessor extends AbstractProcessor {}实现process方法，处理被@Parameter标记的元素。
@Override
public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) {
if (set.isEmpty()) return false;
Set<? extends Element> elementsAnnotatedWithParameter = roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(Parameter.class);
if (elementsAnnotatedWithParameter != null && !elementsAnnotatedWithParameter.isEmpty()) {
fillMapWithElement(elementsAnnotatedWithParameter);
try {
createParameterFile();
} catch (IOException e) {
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE,
"ParameterProcessor发生异常：" + e.getMessage());
}
return true;
}
return false;
}其中fillMapWithElement用于缓存所有满足条件的元素
private final Map<TypeElement, List<Element>> cacheMap = new HashMap<>();
private void fillMapWithElement(Set<? extends Element> elementsAnnotatedWithParameter) {
for (Element element : elementsAnnotatedWithParameter) {
// @Parameter注解作用在字段上，获取字段的父元素
TypeElement enclosingElement = (TypeElement) element.getEnclosingElement();
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE,
"@Parameter遍历父元素信息：" + enclosingElement.getSimpleName() + " && 遍历元素信息: " + element.getSimpleName());
List<Element> elements = cacheMap.get(enclosingElement);
if (elements == null) {
List<Element> fields = new ArrayList<>();
fields.add(element);
cacheMap.put(enclosingElement, fields);
} else {
elements.add(element);
}
}
}接下来用于创建生成文件
private void createParameterFile() throws IOException {
if (cacheMap.isEmpty()) return;
TypeElement activityElement = elementUtils.getTypeElement("android.app.Activity");
ParameterSpec objectParameter = ParameterSpec.builder(TypeName.OBJECT, "object", Modifier.FINAL).build();
TypeElement parameterType = elementUtils.getTypeElement("com.example.modular.api.IParameter");
for (Map.Entry<TypeElement, List<Element>> entry : cacheMap.entrySet()) {
TypeElement typeElement = entry.getKey();
if (!typeUtils.isSubtype(typeElement.asType(), activityElement.asType())) {
throw new RuntimeException("@Parameter注解目前只能应用于Activity上");
}
ClassName className = ClassName.get(typeElement);
// public void inject(Object object)
MethodSpec.Builder injectMethodBuilder = MethodSpec.methodBuilder("inject")
.addAnnotation(Override.class)
.addModifiers(Modifier.PUBLIC)
.addParameter(objectParameter);
// MainActivity target = (MainActivity) object;
injectMethodBuilder.addStatement(
"$T target = ($T) $N;",
className,
className,
"object"
);
List<Element> elements = entry.getValue();
for (Element element : elements) {
TypeMirror typeMirror = element.asType();
int type = typeMirror.getKind().ordinal();
String fieldName = element.getSimpleName().toString();
// 获取注解中定义的字段名
String name = element.getAnnotation(Parameter.class).name();
// 如果注解中没有定义，则使用默认的字段名
String finalName = Utils.isEmpty(name) ? fieldName : name;
String finalValue = "target." + fieldName;
String format = finalValue + " = target.getIntent().";
if (type == TypeKind.INT.ordinal()) {
// target.age = target.getIntent().getIntExtra("appAge", target.age);
format += "getIntExtra($S, " + finalValue + ");";
} else if (type == TypeKind.BOOLEAN.ordinal()) {
// target.isOpen = target.getIntent().getBooleanExtra("isOpen", target.isOpen);
format += "getBooleanExtra($S, " + finalValue + ");";
} else {
if (typeMirror.toString().equals("java.lang.String")) {
// target.name = target.getIntent().getStringExtra("name");
format += "getStringExtra($S);";
}
}
if (format.endsWith(";")) {
// target.name = target.getIntent().getStringExtra("name");
injectMethodBuilder.addStatement(format, finalName);
} else {
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, "目前仅仅支持String int Boolean类型参数");
}
}
MethodSpec injectMethod = injectMethodBuilder.build();
String finalClassName = typeElement.getSimpleName() + "$$ARouter$$Parameter";
messager.printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE,
"最终生产的参数类文件：" + className.packageName() + "." + finalClassName);
// public final class MainActivity$$Router$$Parameter implements IParameter
TypeSpec finalClass = TypeSpec.classBuilder(finalClassName)
.addMethod(injectMethod)
.addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL)
.addSuperinterface(ClassName.get(parameterType))
.build();
JavaFile.builder(className.packageName(), finalClass).build().writeTo(filer);
}
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