上一篇【线程、多线程与线程池总结】中主要记录线程、多线程相关概念,侧重于线程的Future使用与线程池的操作;同样这一篇【反射、注解与依赖注入总结】依然着重于相关概念与使用。

现在在我们构建自己或公司的项目中,或多或少都会依赖几个流行比较屌的第三方库,比如:Butter KnifeRetrofitDagger 2等,如果你没用过,那你需要找时间补一下啦;有时在使用后我们会好奇他们到底是怎么做到这种简洁、高效、松耦合等诸多优点的,当然这里我不探讨它们具体怎么实现的,而关心的是它们都用到同样的技术反射和注解,并实现的依赖注入。

如果你好奇这些库具体是怎么实现的,或者想了解他们实现的原理,这里向你推荐几篇文章:
1、android注解Butterknife的使用及代码分析
2、Retrofit源码1: 为什么写一个interface就可以实现http请求
3、Retrofit分析-漂亮的解耦套路
4、Dagger 源码解析
5、Android:dagger2让你爱不释手-基础依赖注入框架篇
6、Android:dagger2让你爱不释手-重点概念讲解、融合篇
7、Android:dagger2让你爱不释手-终结篇

这些好文章已经帮你收藏了,下面直接进入我的主题【反射、注解与依赖注入总结】。

● 反射(Reflection)

反射的概念

主要是指程序可以访问,检测和修改它本身状态或行为的一种能力,并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。

概念看着就有些晕或不知所云啦,可以通过反射的作用理解它的概念。

反射的作用

反射可以让我们在运行时获取类的属性,方法,构造方法、父类、接口等信息,通过反射还可以让我们在运行期实例化对象、调用方法、即使方法或属性是私有的的也可以通过反射的形式调用。

所有为什么第三方库基本都会使用到反射,正是因为反射这种 “看透 Class” 的能力。

反射相关的类、方法

要看透一个类,首先要获取这个类的对象,其它信息都是通过这个对象获取的,下面的所有的示例具体操作代码请参考 【个人学习项目DroidStudy】,我在这个工程下新建一个 ReflectionActivity,包的路径为 com.sun.study.ui.activity.ReflectionActivity,通过反射相关的类、方法让我看透这个类。

1、获取对象的三种方式:

第一种、知道一个类,直接获取 Class 对象

Class<?> cls1 = ReflectionActivity.class;

第二种、如果已经得到了某个对象,可以通过这个对象获取 Class 对象

ReflectionActivity activity = new ReflectionActivity();
Class<?> cls2 = activity.getClass();

第三种、如果你在编译期获取不到目标类型,但是你知道它的完整类路径,那么你可以通过如下的形式来获取 Class 对象,这样获取可能会抛出异常 ClassNotFoundException。

try {
	Class<?> cls3 = Class.forName("com.sun.study.ui.activity.ReflectionActivity");
} catch (ClassNotFoundException e) {
	e.printStackTrace();
}

2、反射的相关方法和示例

列出反射的相关方法

getName():获得类的完整名字。  
newInstance():通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

getFields():获得类的public类型的属性。  
getDeclaredFields():获得类的所有属性。

getMethods():获得类的public类型的方法。  
getDeclaredMethods():获得类的所有方法。  
getMethod(String name, Class[] parameterTypes):获得类的特定方法。

getModifiers()和Modifier.toString():获得属修饰符,例如private,public,static等  
getReturnType():获得方法的返回类型  
getParameterTypes():获得方法的参数类型

getConstructors():获得类的public类型的构造方法。  
getConstructor(Class[] parameterTypes):获得类的特定构造方法。

getSuperclass():获取某类的父类  
getInterfaces():获取某类实现的接口

示例一:获得类的所有方法(Method)信息

private void getMethodsInfo() {
    Class<ReflectionActivity> cls = ReflectionActivity.class;
    Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();
    if (methods == null) return;

    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (Method method:methods) {
        sb.append(Modifier.toString(method.getModifiers())).append(" ");
        sb.append(method.getReturnType()).append(" ");
        sb.append(method.getName()).append("(");
        Class[] parameters = method.getParameterTypes();
        if (parameters != null) {
            for (int i=0; i<parameters.length; i++) {
                Class paramCls = parameters[i];
                sb.append(paramCls.getSimpleName());
                if (i < parameters.length - 1) sb.append(", ");
            }
        }
        sb.append(")\n\n");
    }

    tvInfo.setText(sb.toString());
}

运行结果如下图:

示例一:获得类的所有属性(Field)信息,并修改类型Int属性i的值

private void modifyFieldValue() {
    Class<ReflectionActivity> cls = ReflectionActivity.class;
    Field[] fields = cls.getDeclaredFields();
    if (fields == null) return;

    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.append("获得类的所有属性信息:\n\n");
    for (Field field:fields) {
        sb.append(Modifier.toString(field.getModifiers())).append(" ");
        sb.append(field.getType().getSimpleName()).append(" ");
        sb.append(field.getName()).append(";");
        sb.append("\n\n");
    }

    try {
        sb.append("属性i的默认值:i = ");
        Field f = cls.getDeclaredField("i");
        sb.append(f.getInt("i")).append("\n\n");
        f.set("i", 100);
        sb.append("属性i修改后的值:i = ");
        sb.append(f.getInt("i")).append("\n\n");
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }

    tvInfo.setText(sb.toString());
    toolbar.setSubtitle("修改类型Int属性i的值");
}

运行结果如下图:

更多示例请参考 【个人学习项目DroidStudy】

反射的相关内容先记录到这,接下来看看注解相关概念与使用。

● 注解(Annotation)

注解的概念

注解(Annotation),也叫元数据。一种代码级别的说明。它是JDK 1.5及以后版本引入的一个特性,与类、接口、枚举是在同一个层次。它可以声明在包、类、字段、方法、局部变量、方法参数等的前面,用来对这些元素进行说明,注释。

注解的作用

1、标记作用,用于告诉编译器一些信息让编译器能够实现基本的编译检查,如@Override、Deprecated,看下它俩的源码

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Deprecated {
}

2、编译时动态处理,动态生成代码,如Butter KnifeDagger 2

3、运行时动态处理,获得注解信息,如Retrofit

注解的分类

注解的分类有两种分法:

第一种分法

1、基本内置注解,是指Java自带的几个Annotation,如@Override、Deprecated、@SuppressWarnings等

2、元注解(meta-annotation),是指负责注解其他注解的注解,JDK 1.5及以后版本定义了4个标准的元注解类型,如下:

1、@Target
2、@Retention
3、@Documented
4、@Inherited

3、自定义注解,根据需要可以自定义注解,自定义注解需要用到上面的meta-annotation

第二种分法,根据作用域分类

1、源码时注解(RetentionPolicy.SOURCE)
2、编译时注解(RetentionPolicy.CLASS)
3、运行时注解(RetentionPolicy.RUNTIME)

注解相关知识点

1、元注解相关信息

@Target:指Annotation所修饰的对象范围,通过ElementType取值有8种,如下

TYPE:类、接口(包括注解类型)或枚举
FIELD:属性
METHOD:方法
PARAMETER:参数
CONSTRUCTOR:构造函数
LOCAL_VARIABLE:局部变量
ANNOTATION_TYPE:注解类型
PACKAGE:包

@Retention:指Annotation被保留的时间长短,通过RetentionPolicy取值有3种,如下:

SOURCE:在源文件中有效(即源文件保留)  
CLASS:在class文件中有效(即class保留)  
RUNTIME:在运行时有效(即运行时保留)

@Documented:是一个标记注解,用于描述其它类型的注解应该被作为被标注的程序成员的公共API,因此可以被例如javadoc此类的工具文档化。

@Inherited:也是一个标记注解,@Inherited阐述了某个被标注的类型是被继承的

2、注解定义格式

public @interface 注解名 { 定义体 }

3、注解参数可支持的数据类型:

8种基本数据类型 int、float、boolean、byte、double、char、long、short  
String、Class、enum、Annotation  
以上所有类型的数组

4、⚠注意:自定义注解如果只有一个参数成员,最好把定义体参数名称设为”value”,如@Target

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
	ElementType[] value();
}

看一个示例

具体要求和运行结果都在下面这张图上显示出来了,贴下图

再贴三块代码,首先是自定义注解代码:

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface RequestAnnotation {
	boolean withDialog() default true;
	String withMessage() default "正在加载,请稍后...";
}

其次是执行模拟的网络请求,核心代码是通过上面的反射和注解完成的;具体详细代码请参考 【个人学习项目DroidStudy】,下次使用动态代理和Google的dexmaker完成这个功能,敬请关注,如果你对线程池还不清晰请参考我以前的文章【线程、多线程与线程池总结】。贴下核心代码:

// 线程池
private static ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

// 模拟处理网络请求
public boolean process(final Class<?> clazz, String methodName, final Object... args) throws Exception {
    Class[] argsClass = getClazzByArgs(args);

    final Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodName, argsClass);
    if (method == null) {
        sendMsg(TYPE_ERROR);
        return false;
    }

    // 获取注解信息
    RequestAnnotation annotation = method.getAnnotation(RequestAnnotation.class);
    if (annotation != null && annotation.withDialog()) {
        loadingDialog.show(annotation.withMessage());
    }

    pool.execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                method.setAccessible(true);
                method.invoke(clazz.newInstance(), args);
                sendMsg(TYPE_SUCCESS);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    });
    return true;
}

最后是调用网络请求接口:

@RequestAnnotation(withDialog = false, withMessage = "正在加载,请稍后...")
public void apiTestFunc(String param1, String param2) {
    try {
        // 模拟网络请求的耗时操作
        Thread.sleep(3000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

// 点击执行的代码
DynamicProxyUtil proxyUtil = new DynamicProxyUtil(AnnotationActivity.this);
proxyUtil.process(RequestNetworkApi.class, "apiTestFunc", "参数一", "参数二");

● 依赖注入(Dependency Injection)

依赖注入(Dependency Injection):可以通过这个服务来安全的注入组件到应用程序中,在应用程序部署的时候还可以选择从特定的接口属性进行注入。

看完上面反射和注解的记录后,可以更好的理解依赖注入,如果你不用那些第三方的注入库你也在经常用到依赖注入,比如下面这一段从codekk上截取的代码:

public class Human {
	...
	Father father;
	...
	public Human(Father father) {
    	this.father = father;
	}
}

上面代码中,我们将 father 对象作为构造函数的一个参数传入。在调用 Human 的构造方法之前外部就已经初始化好了 Father 对象。像这种非自己主动初始化依赖,而通过外部来传入依赖的方式,我们就称为依赖注入。

依赖注入的实现有多种途径,而在 Java 中,使用注解是最常用的。比如通过Butter Knife、Dagger依赖注入库实现,都是使用注解来实现依赖注入,但它利用 APT(Annotation Process Tool) 在编译时生成辅助类,这些类继承特定父类或实现特定接口,程序在运行时加载这些辅助类,调用相应接口完成依赖生成和注入。

依赖注入在这里仅仅剖析下概念,有时间将会补一个例子,暂且到这吧。