java冷知识：javac AbstractProcessor

分手后的思念是犯贱 2022-03-14 16:46 256阅读 0赞

Annotation Processor是javac的一个工具，它用来在编译时扫描和处理注解，通过Annotation Processor可以获取到注解和被注解类的相关信息，然后根据注解自动生成Java代码，省去了手动编写，提高了编码效率。

**目录**

它可以做什么？

Processor

AbstractProcessor

源码

实现一个打印可以API的功能

google的 auto-service

javapoet

你喜欢的lombok实现原理是怎样的呢？

--------------------

### **它可以做什么？** ###

它做的事情当然是生成新类或修改原始的类，比如你遇到这样的情况下就可以使用：

*  反射好慢，曾见过一个大厂大量是Gson，由于Gson序列化时大量使用了反射，每一个field，每一个get、set都需要用反射，由此带来了性能问题。解决方法就是使用它尽量减少反射（替换成JSONObject）
 *  生成代码，只要是有注解的地方都可以读取，总之很多（有些android orm框架）

### Processor ###

javax.annotation.processing.Processor 这个接口将提供注解处理，它遵循SPI规约进行拓展，jdk默认就有很多处理器的实现。

### **AbstractProcessor** ###

注解处理器是最重要的拓展处理类了。

**注意：请确认JAVA的环境变量已经配置成功，并且把tools.jar（它源于此包）加入到自己电脑的环境变量中**

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>ProcessingEnvironment</td> 
 <td style="width:636px;">是一个注解处理工具的集合</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Element</td> 
 <td style="width:636px;"> 是一个接口，表示一个程序元素，它可以是包、类、方法或者一个变量。Element已知的子接口有： package com.kxtx.demo.factory; &nbsp;// &nbsp; &nbsp;PackageElement public class Demo {&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;// &nbsp;TypeElement &nbsp; &nbsp; private int age;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; // &nbsp; VariableElement &nbsp; &nbsp; public Demo() {}&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;// &nbsp; &nbsp;ExecuteableElement &nbsp; &nbsp; public void draw(&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;// &nbsp;ExecuteableElement &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;String s)&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;// &nbsp;VariableElement &nbsp; &nbsp; { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; System.out.println(s); &nbsp; &nbsp; } } 
 <ul> 
 <li>PackageElement 表示一个包程序元素。提供对有关包及其成员的信息的访问。&nbsp;</li> 
 <li>ExecutableElement 表示某个类或接口的方法、构造方法或初始化程序（静态或实例），包括注释类型元素。&nbsp;</li> 
 <li>TypeElement 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的访问。注意，枚举类型是一种类，而注解类型是一种接口。&nbsp;</li> 
 <li>VariableElement 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。</li> 
 </ul></td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

### **源码** ###

重点关注process方法

// 源于javax.annotation.processing;
 public abstract class AbstractProcessor implements Processor {
 // 集合中指定支持的注解类型的名称（这里必须时完整的包名+类名)
 public Set<String> getSupportedAnnotationTypes() {
 SupportedAnnotationTypes sat = this.getClass().getAnnotation(SupportedAnnotationTypes.class);
 if (sat == null) {
 if (isInitialized())
 processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.WARNING,
 "No SupportedAnnotationTypes annotation " +
 "found on " + this.getClass().getName() +
 ", returning an empty set.");
 return Collections.emptySet();
 }
 else
 return arrayToSet(sat.value());
 }
 // 指定当前正在使用的Java版本
 public SourceVersion getSupportedSourceVersion() {
 SupportedSourceVersion ssv = this.getClass().getAnnotation(SupportedSourceVersion.class);
 SourceVersion sv = null;
 if (ssv == null) {
 sv = SourceVersion.RELEASE_6;
 if (isInitialized())
 processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.WARNING,
 "No SupportedSourceVersion annotation " +
 "found on " + this.getClass().getName() +
 ", returning " + sv + ".");
 } else
 sv = ssv.value();
 return sv;
 }
 // 初始化处理器
 public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnv) {
 if (initialized)
 throw new IllegalStateException("Cannot call init more than once.");
 Objects.requireNonNull(processingEnv, "Tool provided null ProcessingEnvironment");
 
 this.processingEnv = processingEnv;
 initialized = true;
 }
 /**
 * 这些注解是否由此 Processor 处理，该方法返回ture表示该注解已经被处理, 后续不会再有其他处理器处理; 返回false表示仍可被其他处理器处理
 */
 public abstract boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations,
 RoundEnvironment roundEnv);
 }

### 实现一个打印可以API的功能 ###

由于本人是maven环境，以此展开讲

*<build> 
    <plugins> 
        <plugin> 
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> 
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId> 
            <configuration> 
                <source>1.8</source> 
                <target>1.8</target> 
               * * 
                * 
*            </configuration> 
        </plugin> 
    </plugins> 
</build>*

步骤1：实现一个注解处理器，

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
 @Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
 public @interface ApiAnnotation {
 String author() default "alex.chen";
 String date();
 int version() default 1;
 }
 @SupportedAnnotationTypes({"com.kxtx.annotation.ApiAnnotation"})
 @SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_8)
 //@AutoService(Processor.class)
 public class MyProcessor extends AbstractProcessor {
 //类名的前缀、后缀
 public static final String SUFFIX = "AutoGenerate";
 public static final String PREFIX = "My_";
 @Override
 public boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations, RoundEnvironment env) {
 Messager messager = processingEnv.getMessager();
 for (TypeElement typeElement : annotations) {
 for (Element e : env.getElementsAnnotatedWith(typeElement)) {
 //打印
 messager.printMessage(Diagnostic.Kind.WARNING, "Printing:" + e.toString());
 messager.printMessage(Diagnostic.Kind.WARNING, "Printing:" + e.getSimpleName());
 messager.printMessage(Diagnostic.Kind.WARNING, "Printing:" + e.getEnclosedElements().toString());
 
 //获取注解
 ApiAnnotation annotation = e.getAnnotation(ApiAnnotation.class);
 //获取元素名并将其首字母大写
 String name = e.getSimpleName().toString();
 char c = Character.toUpperCase(name.charAt(0));
 name = String.valueOf(c + name.substring(1));
 //包裹注解元素的元素, 也就是其父元素, 比如注解了成员变量或者成员函数, 其上层就是该类
 Element enclosingElement = e.getEnclosingElement();
 //获取父元素的全类名,用来生成报名
 String enclosingQualifiedname;
 if (enclosingElement instanceof PackageElement) {
 enclosingQualifiedname = ((PackageElement) enclosingElement).getQualifiedName().toString();
 } else {
 enclosingQualifiedname = ((TypeElement) enclosingElement).getQualifiedName().toString();
 }
 try {
 //生成包名
 String generatePackageName = enclosingQualifiedname.substring(0, enclosingQualifiedname.lastIndexOf("."));
 // 生成的类名
 String genarateClassName = PREFIX + enclosingElement.getSimpleName() + SUFFIX;
 //创建Java 文件
 JavaFileObject f = processingEnv.getFiler().createSourceFile(genarateClassName);
 // 在控制台输出文件路径
 messager.printMessage(Diagnostic.Kind.WARNING, "Printing: " + f.toUri());
 Writer w = f.openWriter();
 try {
 PrintWriter pw = new PrintWriter(w);
 pw.println("package " + generatePackageName + ";");
 pw.println("\npublic class " + genarateClassName + " { ");
 pw.println("\n /** 打印值 */");
 pw.println(" public static void print" + name + "() {");
 pw.println(" // 注解的父元素: " + enclosingElement.toString());
 pw.println(" System.out.println(\"代码生成的路径: " + f.toUri() + "\");");
 pw.println(" System.out.println(\"注解的元素: " + e.toString() + "\");");
 pw.println(" System.out.println(\"注解的版本: " + annotation.version() + "\");");
 pw.println(" System.out.println(\"注解的作者: " + annotation.author() + "\");");
 pw.println(" System.out.println(\"注解的日期: " + annotation.date() + "\");");
 
 pw.println(" }");
 pw.println("}");
 pw.flush();
 } finally {
 w.close();
 }
 } catch (IOException e1) {
 processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR,
 e1.toString());
 }
 }
 }
 return true;
 }
 }

步骤2：配置一个spi，在resources目录新建META-INF/services/javax.annotation.processing.Processor，内容为MyProcessor类全名。

步骤3：在另一个项目中使用@ApiAnnotation就会发现生成了一个新My\_feignAutoGenerate.class文件：

public class My_feignAutoGenerate {
        public My_feignAutoGenerate() {
        }
        public static void printStartUp() {
            System.out.println("代码生成的路径: file:/C:/Users/Administrator/Desktop/feign-async-master/target/generated-sources/annotations/My_feignAutoGenerate.java");
            System.out.println("注解的元素: com.github.feign.StartUp");
            System.out.println("注解的版本: 1");
            System.out.println("注解的作者: alex");
            System.out.println("注解的日期: 2019-03-6");
        }
    }

到这里基本上已经演示完了。

### google的 auto-service ###

*<dependency> 
    <groupId>com.google.auto.service</groupId> 
    <artifactId>auto-service</artifactId> 
    <version>1.0-rc2</version> 
</dependency>*

这个类库非常有用，它非常简单，使用@AutoService(Processor.class)会基于该接口和注解的类上自动帮我们生成META-INF/services下对应spi文件。**它实现的原理就是通过注解处理器**。

### javapoet ###

有没有觉得上面pw.println("package " + generatePackageName + ";");这样的代码很痛苦啊？

[JavaPoet ][JavaPoet]is a Java API for generating .java source files.

package com.example.helloworld;
    
    public final class HelloWorld {
      public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, JavaPoet!");
      }
    }

MethodSpec main = MethodSpec.methodBuilder("main")
        .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.STATIC)
        .returns(void.class)
        .addParameter(String[].class, "args")
        .addStatement("$T.out.println($S)", System.class, "Hello, JavaPoet!")
        .build();
    
    TypeSpec helloWorld = TypeSpec.classBuilder("HelloWorld")
        .addModifiers(Modifier.PUBLIC, Modifier.FINAL)
        .addMethod(main)
        .build();
    
    JavaFile javaFile = JavaFile.builder("com.example.helloworld", helloWorld)
        .build();
    
    javaFile.writeTo(System.out);

### 你喜欢的[lombok][]实现原理是怎样的呢？ ###

[lombok][]（用来帮助开发人员消除 Java 对象 的冗长），非常好用

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2l0c29mdGNoZW5mZWk_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

里面源码就不再介绍了！！![87921828][]

[JavaPoet]: https://github.com/square/javapoet
[lombok]: https://projectlombok.org/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2l0c29mdGNoZW5mZWk_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220312/aa24dc0a190d47a4b67f145950620d43.png
[87921828]: /images/20220312/cc0f521a0b80473dbc0e029df1c88b28.png