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制作自己的 @OnClick、@OnLongClick(告别 setOnClickListener,使用注解、反射和动态代理)

前言

前面我们说过 ButterKnife 这个库,这个库实现不仅实现了 View 的绑定,而且还提供了大量的注解如 @BindView@OnClick@OnLongClick 等来简化开发过程中事件绑定。而这些功能的实现是通过 APT 也就是注解处理器,在编译期间生成 Java 代码来实现的。
关于这一部分,大家请看前面的这篇文章,这篇文章将 ButterKnife 讲解的非常好,可以跟着一步一步实现一个自己的简易版本:
制作自己的 ButterKnife(使用 AutoService 和 APT 注解处理器在编译期生成 Java 代码)

不过这一次,我们不再使用 APT,而是利用注解和反射的巧妙结合,在运行时进行事件和 View 的绑定,让我们告别 setOnClickListener 这类的方法 。这里我们拿 @OnClick@OnLongClick 这两个注解为例,自己实现这两个注解的功能。

不过想要实现自己的绑定注解还是有一些前置条件的,需要学习注解,反射和动态代理这三个方面的知识,此处推荐下面的三篇文章,建议看完,并对刚说的三个知识点有一定认识,再来看本文。

  • 由浅入深 带你了解 JAVA 注解
  • Java Reflection 反射使用 完全指南
  • 代理模式与静态代理、动态代理的实现(Proxy.newProxyInstance、InvocationHandler)

这里插播一下我的公众号,也是最近开始弄,希望多多关注,以后我会发更多的高质量内容:
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确定目标

首先我们确定要实现的是两个注解的功能:@OnClick@OnLongClick。在没有这两个注解时,我们做事件绑定的代码如下:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);//为 id 为 button_1 的 View 设置 点击事件findViewById(R.id.button_1).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {Toast.makeText(MainActivity.this, "点击", Toast.LENGTH_SHORT).show();}});//为 id 为 button_2 的 View 设置 长按事件findViewById(R.id.button_2).setOnLongClickListener(new View.OnLongClickListener() {@Overridepublic boolean onLongClick(View v) {Toast.makeText(MainActivity.this, "长按", Toast.LENGTH_LONG).show();return true;}});}
}

而有了这两个事件绑定注解时,我们会将上面的代码改为下面这样,这也是我们最终效果的代码:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);InjectUtils.inject(this);            //在此处处理此类中的时间绑定注解}@OnClick({R.id.button_1})                //为 id 为 button_1 的 View 设置 点击事件,public void click(View view) {           //当 button_1 点击时,将触发此函数Toast.makeText(this, "点击", Toast.LENGTH_SHORT).show();}@OnLongClick({R.id.button_2})            //为 id 为 button_2 的 View 设置 长按事件public boolean longClick(View view) {    当 button_2 长按时,将触发此函数Toast.makeText(this, "长按", Toast.LENGTH_LONG).show();return true;}
}

确定了目标之后,我们就一步一步来实现这两个功能。这里可以看到,有三个地方需要我们去实现:

  • @OnClick 注解
  • @OnLongClick 注解
  • InjectUtils.inject(this) 代码

这三个只是我们现在看到的,如果要实现这个功能,要写的代码肯定只多不少。

风景_稻田

实现 @OnClick@OnLongClick 注解

我们先拿 @OnClick 来举个例子,正常情况下,根据要求,我们会写如下的注解:

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface OnClick {int[] value();
}

这是没问题的,Target 设置为 METHOD 表明了这个注解是放到方法上的,RUNTIME 保证了我们能够在运行时拿到这个注解,里面设置了 int[] 类型的方法,使得其可以指定多个 View 的 ID。

到现在看似没什么问题,但是这里还是有问题。想象一下后续我们会使用反射来进行 View 的事件绑定,那么在事件的绑定时,需要什么信息呢?需要的信息有两个:

  • 事件绑定的方法,例如 View.setOnClickListener() 这个方法
  • 设置的事件的类型,例如 View.OnClickListener 这个类型

这里说需要者两个信息大家可能会一知半解,那么先放在这里,只知道需要这两个信息就行了。等看到后面自然就明白了。

现在知道需要这两个信息,那么我们添加这两个信息不就可以了?确实是这样的,但是问题又来了,这两个信息添加到哪里呢?如果我们直接添加到 @OnClick 这个注解的方法中,就像这样:

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface OnClick {int[] value();String listenerSetter() default "setOnClickListener";Class<?> listenerType() default View.OnClickListener.class;
}

也不是不行,但是这样外层在用的时候,还需要指定这两个参数。这会对使用方造成误解,而且对于每一个注解,这两个信息是固定的,外面再指定是多余的,即使用 default 设置默认值,外边再重新指定这两个参数,也是我们不想看到的。

那最好的办法是怎样的呢?那就是注解多态,也就是使用自定义元注解。此处我们为 @OnClick@OnLongClick 自定义一个元注解 @EventBase

自定义元注解 @EventBase

上面我们知道那两个额外的信息是跟注解相关的,也就是说相同的注解这两个值是相同的,这种情况,自定义一个元注解,然后来修饰这两个注解是最合适不过了。如下,我自定义了一个 @EventBase 的元注解,这个注解只能放到注解上,且两个属性值对应着上面的两个信息:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface EventBase {String listenerSetter();    //绑定事件的方法,例如 "setOnClickListener"Class<?> listenerType();    //绑定的事件的类型,例如 View.OnClickListener.class
}

那么后面我们用这个注解来修改 @OnClick@OnLongClick 注解。

最终的 @OnClick 注解:

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

最终的 @OnLongClick 注解:

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@EventBase(listenerSetter = "setOnLongClickListener", listenerType = View.OnLongClickListener.class)
public @interface OnLongClick {int[] value();
}

注意这两个注解虽然都使用了 @EventBase 来修改,但是传递给 @EventBase 的两个参数是不同的,都是与自己这个事件相关的方法和参数类型。

现在,这两个注解已经确定下来了,接下来我们就要去实现 InjectUtils 这个类,而且这个类也是实现这个功能的关键所在。

利用反射和动态代理绑定事件初期器

有人会问,你这个绑定的功能为什么会起个名字叫 InjectUtils,大家不要在意这个细节,只要知道这个类里的方法是实现 setOnClickListener 这个方法的就行,而且一般情况下,是在 MainActivity.onCreate 方法中调用的。

在最开始,我们确定了,这个类里面有 InjectUtils.inject(this) 方法,我们将会在 onCreate 中调用这个方法,就像调用 ButterKnife.bind(this) 一样。那么怎么写这个方法呢?我们一步一步来。
薰衣草

找到有 @OnClick@OnLongClick 注解的函数

既然我么要处理带有绑定注解的函数,那我们肯定就要找到有哪些函数被标记了自定义的 @OnClick@OnLongClick 注解。

这一步分的代码很简单,因为我们在 MainActivity.onCreate 方法中调用了 InjectUtils.inject(this),而这个 this 就表示需要进行注解解析的类,通过它的 Class对象,我们就能够找到哪些函数添加了需要处理的注解。

这部分的代码如下:

public class InjectUtils {public static void inject(Object context) {Class<?> clazz = context.getClass();Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();for(Method method: methods) {Annotation[] annotations = method.getAnnotations();for(Annotation annotation : annotations) {Class<? extends Annotation> annotationClass = annotation.annotationType();EventBase eventBase = annotationClass.getAnnotation(EventBase.class);//判断这个注解有没有被 @EventBase 标记,如果标记了,那么就能获取到。是我们应该处理的注解if(eventBase == null)continue;//走到这里就表示,这个方法是被 @OnClick 或 @OnLongClick 标记过的,应该处理绑定//TODO: binding}}}
}

这里主要有两个循环,外层循环是对这个类的所有方法循环,内层循环是对方法上的注解的循环。另外判断这个函数是否是事件处理的方法,则是判断注解是否被 @EventBase 注解标记,如果被这个注解标记,那么就是我们需要处理的方法了。

找到 View 并调用 setOnClickListener

接下来,走到上面 TODO 的地方,就是处理事件绑定。这里快到了全文的重点了,我们慢慢来看。

后面我们要做的其实就是调用 View.setOnClickListener(new OnClickListener()),那么用反射完成这个调用需要分几步呢?很简单,这就像要把大象装冰箱,总共要分三步:

  1. 首先要找到 View 对象
  2. 再找到 setOnClickListener 方法
  3. 通过反射 invoke 这个方法

是不是很简单,下面就是代码了:

try {Method valueMethod = annotationClass.getMethod("value");int[] viewIds = (int[]) valueMethod.invoke(annotation);        //获取传递给 @OnClick 的所有 View 的 IDif(viewIds == null)continue;for(int viewId: viewIds) {                                    // 每一个 View 都要调用 setOnClickListenerMethod findViewByIdMethod = clazz.getMethod("findViewById", int.class);View view = (View) findViewByIdMethod.invoke(context, viewId);         // 找到这个 viewId 对应的 View 对象if(view == null)continue;String listenerSetter = eventBase.listenerSetter();Class<?> listenerType = eventBase.listenerType();Method setListenerMethod = view.getClass().getMethod(listenerSetter, listenerType);    //找到 setOnClickListener 方法setListenerMethod.invoke(view, /*TODO*/);            //通过反射 invoke 这个方法}} catch (NoSuchMethodException | IllegalAccessException | InvocationTargetException exception) {exception.printStackTrace(System.err);
}

对于这一段代码,如果看了 Java Reflection 反射使用 完全指南,就很容易看懂。简单来说,就是上面的三步,这里需要注意的一点就是,获取 setOnClickListener 这个方法的地方,因为我们有两个注解,一个处理点按 @OnClick,一个处理长按 @OnLongClick,因此这里不能写死。

那么怎么获取对应的方法呢?还记得上面说的 @EventBase 这个注解么,这个注解就是提供这两个信息的。这两个信息是在写 @OnClick@OnLongClick 注解时就传递给 @EventBase 注解的,现在大家知道了为什么还要添加 @EventBase 这个注解了吧。一是能够通过它来判断哪些是我们写的注解,二是提供了这两个信息。

这样我们就拿到了对应的 setListenerMethod 方法,那么调用它即可。不过我们在调用时会发现一个很严重的问题(即代码中的 TODO 部分):传什么参数过去?第一个参数当然是 View 对象,那第二个参数呢?是不是需要实现一个 OnClickListener 的对象?答案是否定的,这个时候,我们需要动态代理!

创建动态代理处理事件

在这里我们确实需要一个 OnClickListener 实例,但在这个地方是不可能的,我们只能使用动态代理来做这个事情。

为什么要用动态代理呢?因为这里需要代理掉 OnClickListener 中的 onClick 方法。
为什么能用动态代理?因为目标对象是 OnClickListener 接口的实例。

这里我先将代码贴上,咱们再解释。另外,强烈建议在看这一部分之前看完 代理模式与静态代理、动态代理的实现(Proxy.newProxyInstance、InvocationHandler)
这篇文章,否则再怎么解释也很难理解的。

Object proxy = Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(), new Class[]{listenerType}, new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method proxyMethod, Object[] args) throws Throwable {return method.invoke(context, args);}}
);setListenerMethod.invoke(view, proxy);

创建动态代理的三个参数,第一个选择当前 ActivityClassLoader;第二个是要设置的对应的接口,@OnClickOnClickListener 接口,@OnLongClickOnLongClickListener 接口;重点是第三个 InvocationHandler

当需要我们真的点击这个按钮的时候,点击事件会触发到 InvocationHandler.invoke 的方法,在这个方法中,我们必须通过反射调用被 @OnClick 或是 @OnLongClick 标记的函数,也就是在第一遍遍历中找到的那个 method

这个 Proxy.newProxyInstance 返回的是一个 Object 对象,但由于我们传入的是 listenerType 这个接口,因此其实际返回的就是一个 OnClickListener 或是 OnLongClickListener 接口的对象。而这个返回的对象,就是我们要设置到 setListenerMethod.invoke 中的参数。
风景_晚霞_海岸
至此,大功告成。上面是三个代码片段,下面我把 inject 整个方法的代码全部贴出来,大家看看。

public static void injectClick(Object context) {Class<?> clazz = context.getClass();Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();for(Method method: methods) {Annotation[] annotations = method.getAnnotations();for(Annotation annotation : annotations) {Class<? extends Annotation> annotationClass = annotation.annotationType();EventBase eventBase = annotationClass.getAnnotation(EventBase.class);if(eventBase == null)continue;try {Method valueMethod = annotationClass.getMethod("value");int[] viewIds = (int[]) valueMethod.invoke(annotation);if(viewIds == null)continue;for(int viewId: viewIds) {Method findViewByIdMethod = clazz.getMethod("findViewById", int.class);View view = (View) findViewByIdMethod.invoke(context, viewId);if(view == null)continue;String listenerSetter = eventBase.listenerSetter();Class<?> listenerType = eventBase.listenerType();Object proxy = Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(), new Class[]{listenerType},(proxy1, method1, args) -> method.invoke(context, args));Method setListenerMethod = view.getClass().getMethod(listenerSetter, listenerType);setListenerMethod.invoke(view, proxy);}} catch (NoSuchMethodException | IllegalAccessException | InvocationTargetException exception) {exception.printStackTrace(System.err);}}}
}

总结

通过自定义 @OnClick@OnLongClick 注解以及使用反射和动态代理技术,我们成功地简化了点击事件的处理代码。这样的实现不仅提高了代码的可读性和维护性,还展示了高级编程技术在实际项目中的应用。

虽然这种技术看起来很牛逼,但是里面使用了大量的反射,会慢一些。而且这种代码交接别人维护的话,肯定是一脸懵逼。所以我总结一下:

不如 setOnClickListener ,也就自己装逼用。

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