反射注解与动态代理综合使用

睡觉之前，为了更好地入眠，让我们来学习下反射+注解+动态代理的综合使用姿势。在上篇文章中我们简单的聊了下动态代理，今天我们结合反射和注解来一起看下。首先会先简单看下反射和注解，动态代理请参考上篇博客：http://www.jianshu.com/p/b00ef12d53cc
然后会综合通过一个Android的小栗子进行实战。

1.反射

先储备下理论知识，具体的应用可以看后面的栗子。
利用Java的反射可以在运行状态下把一个class内部的成员方法／字段和构造函数全部获得，甚至可以进行实例化，调用内部方法。是不是很厉害的样子？
比较常用的方法：

getDeclaredFields()： 可以获得class的成员变量
getDeclaredMethods() ：可以获得class的成员方法
getDeclaredConstructors()：可以获得class的构造函数

2.注解

Java代码从编写到运行会经过三个大的时期：代码编写，编译，读取到JVM运行，针对三个时期分别有三类注解：

public enum RetentionPolicy {
    /**
     * Annotations are to be discarded by the compiler.
     */
    SOURCE,

    /**
     * Annotations are to be recorded in the class file by the compiler
     * but need not be retained by the VM at run time.  This is the default
     * behavior.
     */
    CLASS,

    /**
     * Annotations are to be recorded in the class file by the compiler and
     * retained by the VM at run time, so they may be read reflectively.
     *
     * @see java.lang.reflect.AnnotatedElement
     */
    RUNTIME
}

SOURCE:就是针对代码编写阶段，比如@Override注解
CLASS：就是针对编译阶段，这个阶段可以让编译器帮助我们去动态生成代码
RUNTIME:就是针对读取到JVM运行阶段，这个可以结合反射使用，我们今天使用的注解也都是在这个阶段。

使用注解还需要指出注解使用的对象，我们去看源码知道有这么几类：

public enum ElementType {
    /** Class, interface (including annotation type), or enum declaration */
    TYPE,

    /** Field declaration (includes enum constants) */
    FIELD,

    /** Method declaration */
    METHOD,

    /** Formal parameter declaration */
    PARAMETER,

    /** Constructor declaration */
    CONSTRUCTOR,

    /** Local variable declaration */
    LOCAL_VARIABLE,

    /** Annotation type declaration */
    ANNOTATION_TYPE,

    /** Package declaration */
    PACKAGE,

    /**
     * Type parameter declaration
     *
     * @since 1.8
     * @hide 1.8
     */
    TYPE_PARAMETER,

    /**
     * Use of a type
     *
     * @since 1.8
     * @hide 1.8
     */
    TYPE_USE
}

晕倒，会不会有点太多？不惧，其实我们经常用到的也就这么几个

TYPE 作用对象类／接口／枚举
FIELD 成员变量
METHOD 成员方法
PARAMETER 方法参数
ANNOTATION_TYPE 注解的注解

那么怎么去定义一个注解呢？其实和定义接口非常类似，我们直接看我们栗子中用到的注解。在栗子中会定义三类注解：

InjectView用于注入view，其实就是用来代替findViewById方法
Target指定了InjectView注解作用对象是成员变量
Retention指定了注解有效期直到运行时时期
value就是用来指定id，也就是findViewById的参数

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

onClick注解用于注入点击事件，其实用来代替setOnClickListener方法

Target指定了onClick注解作用对象是成员方法
Retention指定了onClick注解有效期直到运行时时期
value就是用来指定id，也就是findViewById的参数

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

可以看到onClick注解上面还有一个自定义的注解EventType，它的定义如下:

Target指定了EventType注解作用对象是注解，也就是注解的注解
Retention指定了EventType注解有效期直到运行时时期
listenerType用来指定点击监听类型，比如OnClickListener
listenerSetter用来指定设置点击事件方法，比如setOnClickListener
methodName用来指定点击事件发生后会回调的方法，比如onClick

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

3.动态代理

关于动态代理请参考上篇博客：http://www.jianshu.com/p/b00ef12d53cc

4.综合使用

光看理论是不是要睡着了，我们先来个分割线休息下：

玄武门.jpg

ok，接下来我们来看个简单的栗子，综合使用上面说到的反射／注解／动态代理。先看下布局，很简单就是两个button,按钮都是通过注解绑定，点击事件的监听也是通过注解+反射+动态代理的方式搞定。

<RelativeLayout
    android:id="@+id/activity_main"
    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"
    tools:context="com.example.juexingzhe.proxytest.MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/bind_view_btn"
        android:layout_centerHorizontal="true"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/bind_view"/>

    <Button
        android:id="@+id/bind_click_btn"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/bind_click"/>

</RelativeLayout>

-控件绑定实例化

我们先看下怎么绑定button这个成员变量，两步搞定：

1.声明成员变量，在变量声明上加上InjectView注解，value值就是button的id：R.id.bind_view_btn

    @InjectView(R.id.bind_view_btn)
    Button mBindView;

2.在onCreate中调用注入

Utils.injectView(this);

有的小伙伴就要笑了，这和findViewById一样的也是两步，吹牛吹到现在不是浪费时间吗？--->
重点来了，如果有好多个控件，除了变量声明外，这个方法也只是一行代码Utils.injectView(this);搞定*是不是厉害了？？？
我们去看看Utils.injectView这个方法是怎么实现的，我在代码中加了注释，应该容易看懂，前面为什么说不管多少控件这个方法都能搞定？

1.方法内部首先拿到activity的所有成员变量，
2.找到有InjectView注解的成员变量，然后可以拿到button的id
3.通过反射activityClass.getMethod可以拿到findViewById方法
4.调用findViewById，参数就是id。
可以看出来最终都是通过findViewById进行控件的实例化

    public static void injectView(Activity activity) {
        if (null == activity) return;

        Class<? extends Activity> activityClass = activity.getClass();
        Field[] declaredFields = activityClass.getDeclaredFields();
        for (Field field : declaredFields) {
            if (field.isAnnotationPresent(InjectView.class)) {
                //找到InjectView注解的field
                InjectView annotation = field.getAnnotation(InjectView.class);
                //找到button的id
                int value = annotation.value();
                try {
                    //找到findViewById方法
                    Method findViewByIdMethod = activityClass.getMethod("findViewById", int.class);
                    findViewByIdMethod.setAccessible(true);
                    findViewByIdMethod.invoke(activity, value);
                } catch (NoSuchMethodException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (InvocationTargetException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

接下来看下点击事件的绑定

-点击事件的绑定

还是分成两步

1.定义点击事件发生时的回调方法, 需要绑定点击事件的控件只需要将id赋值给onClick注解。

    @onClick({R.id.bind_click_btn, R.id.bind_view_btn})
    public void InvokeBtnClick(View view) {
        AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(this);
        switch (view.getId()) {
            case R.id.bind_click_btn:
                Log.i(Utils.TAG, "bind_click_btn Click");
                builder.setTitle(this.getClass().getSimpleName())
                        .setMessage("button onClick")
                        .setPositiveButton("OK", new DialogInterface.OnClickListener() {
                            @Override
                            public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                                dialog.dismiss();
                            }
                        }).create().show();
                break;
            case R.id.bind_view_btn:
                Log.i(Utils.TAG, "bind_view_btn Click");
                builder.setTitle(this.getClass().getSimpleName())
                        .setMessage("button binded")
                        .setPositiveButton("OK", new DialogInterface.OnClickListener() {
                            @Override
                            public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                                dialog.dismiss();
                            }
                        }).create().show();
                break;
        }
    }

2.在onCreate中调用注入

Utils.injectEvent(this);

反射+注解+动态代理就在injectEvent方法中，我们去看看它为什么这么牛X,方法比较长，我们一步步看：

1.首先就是获取activity的所有成员方法getDeclaredMethods
2.找到有onClick注解的方法，拿到value就是注解点击事件button的id
3.获取onClick注解的注解EventType的参数，从中可以拿到设定点击事件方法setOnClickListener + 点击事件的监听接口OnClickListener+点击事件的回调方法onClick
4.在点击事件发生的时候Android系统会触发onClick事件，我们需要将事件的处理回调到注解的方法InvokeBtnClick，也就是代理的思想
5.通过动态代理Proxy.newProxyInstance实例化一个实现OnClickListener接口的代理，代理会在onClick事件发生的时候回调InvocationHandler进行处理
6.RealSubject就是activity，因此我们传入ProxyHandler实例化一个InvocationHandler，用来将onClick事件映射到activity中我们注解的方法InvokeBtnClick
7.通过反射实例化Button，findViewByIdMethod.invoke
8.通过Button.setOnClickListener(OnClickListener)进行设定点击事件监听。

    public static void injectEvent(Activity activity) {
        if (null == activity) {
            return;
        }

        Class<? extends Activity> activityClass = activity.getClass();
        Method[] declaredMethods = activityClass.getDeclaredMethods();

        for (Method method : declaredMethods) {
            if (method.isAnnotationPresent(onClick.class)) {
                Log.i(Utils.TAG, method.getName());
                onClick annotation = method.getAnnotation(onClick.class);
                //获取button id
                int[] value = annotation.value();
                //获取EventType
                EventType eventType = annotation.annotationType().getAnnotation(EventType.class);
                Class listenerType = eventType.listenerType();
                String listenerSetter = eventType.listenerSetter();
                String methodName = eventType.methodName();

                //创建InvocationHandler和动态代理(代理要实现listenerType，这个例子就是处理onClick点击事件)
                ProxyHandler proxyHandler = new ProxyHandler(activity);
                Object listener = Proxy.newProxyInstance(listenerType.getClassLoader(), new Class[]{listenerType}, proxyHandler);
                
                proxyHandler.mapMethod(methodName, method);
                try {
                    for (int id : value) {
                        //找到Button
                        Method findViewByIdMethod = activityClass.getMethod("findViewById", int.class);
                        findViewByIdMethod.setAccessible(true);
                        View btn = (View) findViewByIdMethod.invoke(activity, id);
                        //根据listenerSetter方法名和listenerType方法参数找到method
                        Method listenerSetMethod = btn.getClass().getMethod(listenerSetter, listenerType);
                        listenerSetMethod.setAccessible(true);
                        listenerSetMethod.invoke(btn, listener);
                    }
                } catch (NoSuchMethodException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (InvocationTargetException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

看到上面这些步骤要留意：

为什么Proxy.newProxyInstance动态生成的代理能传递给Button.setOnClickListener？
因为Proxy传入的参数中listenerType就是OnClickListener，所以Java为我们生成的代理会实现这个接口，在onClick方法调用的时候会回调ProxyHandler中的invoke方法，从而回调到activity中注解的方法。

ProxyHandler中主要是Invoke方法,在方法调用的时候将method方法名和参数都打印出来。

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

        Log.i(Utils.TAG, "method name = " + method.getName() + " and args = " + Arrays.toString(args));

        Object handler = mHandlerRef.get();

        if (null == handler) return null;

        String name = method.getName();

        //将onClick方法的调用映射到activity 中的InvokeBtnClick()方法
        Method realMethod = mMethodHashMap.get(name);
        if (null != realMethod){
            return realMethod.invoke(handler, args);
        }

        return null;
    }

点击运行结果：

运行结果.png

5.总结

文中用到的栗子比较简单，但是也阐明了反射+注解+动态代理的使用方法，可以发现通过这种方式会有比较好的扩展性，后面即使增加控件也只是添加成员变量的声明即可。动态代理这篇文章中讲到的比较少，还是建议先看下http://www.jianshu.com/p/b00ef12d53cc

关于文中的栗子，有需要的我也已经放到Github上了：https://github.com/juexingzhe/ProxyTest

谢谢！

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