运行时注解主要是通过反射来实现的，而编译时注解则是在编译期间帮助我们生成代码，所以编译时注解效率高，但是实现起来复杂一点，运行时注解效率较低，但是实现起来简单。
首先来看下运行时注解怎么实现的吧。

1.运行时注解

1.1定义注解

首先定义两个运行时注解，其中Retention标明此注解在运行时生效，Target标明此注解的程序元范围，下面两个示例RuntimeBindView用于描述成员变量和类，成员变量绑定view，类绑定layout；RuntimeBindClick用于描述方法，让指定的view绑定click事件。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//运行时生效
@Target({ElementType.FIELD,ElementType.TYPE})//描述变量和类
public @interface RuntimeBindView {int value() default View.NO_ID;
}@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//运行时生效
@Target(ElementType.METHOD)//描述方法
public @interface RuntimeBindClick {int[] value();
}

1.2反射实现

以下代码是用反射实现的注解功能，其中ClassInfo是一个能解析处类的各种成员和方法的工具类，
源码见https://github.com/huangbei1990/HDemo/blob/master/hutils/src/main/java/com/android/hutils/reflect/ClassInfo.java
其实逻辑很简单，就是从Activity里面取出指定的注解，然后再调用相应的方法，如取出RuntimeBindView描述类的注解，然后得到这个注解的返回值，接着调用activity的setContentView将layout的id设置进去就可以了。

public static void bindId(Activity obj){ClassInfo clsInfo = new ClassInfo(obj.getClass());//处理类if(obj.getClass().isAnnotationPresent(RuntimeBindView.class)) {RuntimeBindView bindView = (RuntimeBindView)clsInfo.getClassAnnotation(RuntimeBindView.class);int id = bindView.value();clsInfo.executeMethod(clsInfo.getMethod("setContentView",int.class),obj,id);}//处理类成员for(Field field : clsInfo.getFields()){if(field.isAnnotationPresent(RuntimeBindView.class)){RuntimeBindView bindView = field.getAnnotation(RuntimeBindView.class);int id = bindView.value();Object view = clsInfo.executeMethod(clsInfo.getMethod("findViewById",int.class),obj,id);clsInfo.setField(field,obj,view);}}//处理点击事件for (Method method : clsInfo.getMethods()) {if (method.isAnnotationPresent(RuntimeBindClick.class)) {int[] values = method.getAnnotation(RuntimeBindClick.class).value();for (int id : values) {View view = (View) clsInfo.executeMethod(clsInfo.getMethod("findViewById", int.class), obj, id);view.setOnClickListener(v -> {try {method.invoke(obj, v);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}});}}}
}

1.3使用

如下所示，将我们定义好的注解写到相应的位置，然后调用BindApi的bind函数，就可以了。很简单吧

@RuntimeBindView(R.layout.first)//类
public class MainActivity extends AppCompatActivity {@RuntimeBindView(R.id.jump)//成员public Button jump;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);BindApi.bindId(this);//调用反射}@RuntimeBindClick({R.id.jump,R.id.jump2})//方法public void onClick(View view){Intent intent = new Intent(this,SecondActivity.class);startActivity(intent);}
}

2.编译时注解

编译时注解就是在编译期间帮你自动生成代码，其实原理也不难。

2.1定义注解

我们可以看到，编译时注解定义的时候Retention的值和运行时注解不同。

@Retention(RetentionPolicy.CLASS)//编译时生效
@Target({ElementType.FIELD,ElementType.TYPE})//描述变量和类
public @interface CompilerBindView {int value() default -1;
}@Retention(RetentionPolicy.CLASS)//编译时生效
@Target(ElementType.METHOD)//描述方法
public @interface CompilerBindClick {int[] value();
}

2.2根据注解生成代码

1)准备工作

首先我们要新建一个java的lib库，因为接下需要继承AbstractProcessor类，这个类Android里面没有。

然后我们需要引入两个包，javapoet是帮助我们生成代码的包，auto-service是帮助我们自动生成META-INF等信息，这样我们编译的时候就可以执行我们自定义的processor了。

apply plugin: 'java-library'dependencies {implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])api 'com.squareup:javapoet:1.9.0'api 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc2'
}sourceCompatibility = "1.8"
targetCompatibility = "1.8"

2)继承AbstractProcessor

如下所示，我们需要自定义一个类继承子AbstractProcessor并复写他的方法，并加上AutoService的注解。
ClassElementsInfo是用来存储类信息的类，这一步先暂时不用管，下一步会详细说明。
其实从函数的名称就可以看出是什么意思，init初始化，getSupportedSourceVersion限定所支持的jdk版本，getSupportedAnnotationTypes需要处理的注解，process我们可以在这个函数里面拿到拥有我们需要处理注解的类，并生成相应的代码。

@AutoService(Processor.class)
public class CompilerBindProcessor extends AbstractProcessor{private Filer mFileUtils;//文件相关的辅助类，负责生成java代码private Elements mElementUtils;//元素相关的辅助类，获取元素相关的信息private Map<String,ClassElementsInfo> classElementsInfoMap;@Overridepublic synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnvironment) {super.init(processingEnvironment);mFileUtils = processingEnvironment.getFiler();mElementUtils = processingEnvironment.getElementUtils();classElementsInfoMap = new HashMap<>();}@Overridepublic SourceVersion getSupportedSourceVersion() {return SourceVersion.latestSupported();}@Overridepublic Set<String> getSupportedAnnotationTypes() {Set<String> set = new LinkedHashSet<>();set.add(CompilerBindClick.class.getCanonicalName());set.add(CompilerBindView.class.getCanonicalName());return set;}@Overridepublic boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) {classElementsInfoMap.clear();//1.搜集所需要的信息collection(roundEnvironment);//2.生成具体的代码generateClass();return true;}

3)搜集注解

首先我们看下ClassElementsInfo这个类，也就是我们需要搜集的信息。
TypeElement为类元素，VariableElement为成员元素，ExecutableElement为方法元素，从中我们可以获取到各种注解信息。
classSuffix为前缀，例如原始类为MainActivity，注解生成的类名就为MainActivity+classSuffix

public class ClassElementsInfo {//类public TypeElement mTypeElement;public int value;public String packageName;//成员,key为idpublic Map<Integer,VariableElement> mVariableElements = new HashMap<>();//方法,key为idpublic Map<Integer,ExecutableElement> mExecutableElements = new HashMap<>();//后缀public static final String classSuffix = "proxy";public String getProxyClassFullName() {return mTypeElement.getQualifiedName().toString() + classSuffix;}public String getClassName() {return mTypeElement.getSimpleName().toString() + classSuffix;}......
}

然后我们就可以开始搜集注解信息了，
如下所示，按照注解类型一个一个的搜集，可以通过roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith函数拿到注解元素，拿到之后再根据注解元素的类型分别填充到ClassElementsInfo当中。
其中ClassElementsInfo是存储在Map当中，key是String是classPath。

private void collection(RoundEnvironment roundEnvironment){//1.搜集compileBindView注解Set<? extends Element> set = roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(CompilerBindView.class);for(Element element : set){//1.1搜集类的注解if(element.getKind() == ElementKind.CLASS){TypeElement typeElement = (TypeElement)element;String classPath = typeElement.getQualifiedName().toString();String className = typeElement.getSimpleName().toString();String packageName = mElementUtils.getPackageOf(typeElement).getQualifiedName().toString();CompilerBindView bindView = element.getAnnotation(CompilerBindView.class);if(bindView != null){ClassElementsInfo info = classElementsInfoMap.get(classPath);if(info == null){info = new ClassElementsInfo();classElementsInfoMap.put(classPath,info);}info.packageName = packageName;info.value = bindView.value();info.mTypeElement = typeElement;}}//1.2搜集成员的注解else if(element.getKind() == ElementKind.FIELD){VariableElement variableElement = (VariableElement) element;String classPath = ((TypeElement)element.getEnclosingElement()).getQualifiedName().toString();CompilerBindView bindView = variableElement.getAnnotation(CompilerBindView.class);if(bindView != null){ClassElementsInfo info = classElementsInfoMap.get(classPath);if(info == null){info = new ClassElementsInfo();classElementsInfoMap.put(classPath,info);}info.mVariableElements.put(bindView.value(),variableElement);}}}//2.搜集compileBindClick注解Set<? extends Element> set1 = roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(CompilerBindClick.class);for(Element element : set1){if(element.getKind() == ElementKind.METHOD){ExecutableElement executableElement = (ExecutableElement) element;String classPath = ((TypeElement)element.getEnclosingElement()).getQualifiedName().toString();CompilerBindClick bindClick = executableElement.getAnnotation(CompilerBindClick.class);if(bindClick != null){ClassElementsInfo info = classElementsInfoMap.get(classPath);if(info == null){info = new ClassElementsInfo();classElementsInfoMap.put(classPath,info);}int[] values = bindClick.value();for(int value : values) {info.mExecutableElements.put(value,executableElement);}}}}
}

4)生成代码

如下所示使用javapoet生成代码，使用起来并不复杂。

public class ClassElementsInfo {......public String generateJavaCode() {ClassName viewClass = ClassName.get("android.view","View");ClassName clickClass = ClassName.get("android.view","View.OnClickListener");ClassName keepClass = ClassName.get("android.support.annotation","Keep");ClassName typeClass = ClassName.get(mTypeElement.getQualifiedName().toString().replace("."+mTypeElement.getSimpleName().toString(),""),mTypeElement.getSimpleName().toString());//构造方法MethodSpec.Builder builder = MethodSpec.constructorBuilder().addModifiers(Modifier.PUBLIC).addParameter(typeClass,"host",Modifier.FINAL);if(value > 0){builder.addStatement("host.setContentView($L)",value);}//成员Iterator<Map.Entry<Integer,VariableElement>> iterator = mVariableElements.entrySet().iterator();while(iterator.hasNext()){Map.Entry<Integer,VariableElement> entry = iterator.next();Integer key = entry.getKey();VariableElement value = entry.getValue();String name = value.getSimpleName().toString();String type = value.asType().toString();builder.addStatement("host.$L=($L)host.findViewById($L)",name,type,key);}//方法Iterator<Map.Entry<Integer,ExecutableElement>> iterator1 = mExecutableElements.entrySet().iterator();while(iterator1.hasNext()){Map.Entry<Integer,ExecutableElement> entry = iterator1.next();Integer key = entry.getKey();ExecutableElement value = entry.getValue();String name = value.getSimpleName().toString();MethodSpec onClick = MethodSpec.methodBuilder("onClick").addAnnotation(Override.class).addModifiers(Modifier.PUBLIC).addParameter(viewClass,"view").addStatement("host.$L(host.findViewById($L))",value.getSimpleName().toString(),key).returns(void.class).build();//构造匿名内部类TypeSpec clickListener = TypeSpec.anonymousClassBuilder("").addSuperinterface(clickClass).addMethod(onClick).build();builder.addStatement("host.findViewById($L).setOnClickListener($L)",key,clickListener);}TypeSpec typeSpec = TypeSpec.classBuilder(getClassName()).addModifiers(Modifier.PUBLIC).addAnnotation(keepClass).addMethod(builder.build()).build();JavaFile javaFile = JavaFile.builder(packageName,typeSpec).build();return javaFile.toString();}
}

最终使用了注解之后生成的代码如下

package com.android.hdemo;import android.support.annotation.Keep;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import java.lang.Override;@Keep
public class MainActivityproxy {public MainActivityproxy(final MainActivity host) {host.setContentView(2131296284);host.jump=(android.widget.Button)host.findViewById(2131165257);host.findViewById(2131165258).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View view) {host.onClick(host.findViewById(2131165258));}});host.findViewById(2131165257).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View view) {host.onClick(host.findViewById(2131165257));}});}
}

5)让注解生效

我们生成了代码之后，还需要让原始的类去调用我们生成的代码

public class BindHelper {static final Map<Class<?>,Constructor<?>> Bindings = new HashMap<>();public static void inject(Activity activity){String classFullName = activity.getClass().getName() + ClassElementsInfo.classSuffix;try{Constructor constructor = Bindings.get(activity.getClass());if(constructor == null){Class proxy = Class.forName(classFullName);constructor = proxy.getDeclaredConstructor(activity.getClass());Bindings.put(activity.getClass(),constructor);}constructor.setAccessible(true);constructor.newInstance(activity);}catch (Exception e){e.printStackTrace();}}
}

2.3调试

首先在gradle.properties里面加入如下的代码

android.enableSeparateAnnotationProcessing = true
org.gradle.daemon=true
org.gradle.jvmargs=-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=8888

然后点击Edit Configurations

新建一个remote

然后填写相关的参数，127.0.0.1表示本机，port与刚才gradle.properties里面填写的保持一致，然后点击ok

然后将Select Run/Debug Configuration选项调整到刚才新建的Configuration上，然后点击Build–Rebuild Project，就可以开始调试了。

2.4使用

如下所示为原始的类

@CompilerBindView(R.layout.first)
public class MainActivity extends AppCompatActivity {@CompilerBindView(R.id.jump)public Button jump;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);BindHelper.inject(this);}@CompilerBindClick({R.id.jump,R.id.jump2})public void onClick(View view){Intent intent = new Intent(this,SecondActivity.class);startActivity(intent);}
}

以下为生成的类

package com.android.hdemo;import android.support.annotation.Keep;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import java.lang.Override;@Keep
public class MainActivityproxy {public MainActivityproxy(final MainActivity host) {host.setContentView(2131296284);host.jump=(android.widget.Button)host.findViewById(2131165257);host.findViewById(2131165258).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View view) {host.onClick(host.findViewById(2131165258));}});host.findViewById(2131165257).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View view) {host.onClick(host.findViewById(2131165257));}});}
}

3.总结

注解框架看起来很高大上，其实弄懂之后也不难，都是一个套路。