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¶ Kotlin 中的注释处理：在编译时使用注释处理生成代码
注解处理是 Kotlin 代码生成的强大工具。通过使用注释处理器，我们可以在编译时生成代码，这些代码可以在我们的 Kotlin 应用程序中使用。
在本文中，我们将了解如何使用注解处理器在 Kotlin 中生成代码。我们将探索注释处理器是什么以及它们是如何工作的。我们还将了解如何编写自己的注释处理器并在我们的 Kotlin 应用程序中使用它们。
¶ 什么是注解处理器？
注解处理器是在我们的代码编译期间运行的程序，并根据我们代码中存在的注解生成代码。我们可以使用注释处理器来生成样板代码、验证我们的代码或执行任何其他可以自动化的任务。
注释处理器是用 Kotlin 或 Java 编写的，并使用 kotlinc 编译器运行。我们可以编写自己的注释处理器或使用第三方库提供的注释处理器。
¶ 注释处理器如何工作？
注释处理器由 kotlinc 编译器在编译我们的代码时运行。 kotlinc 编译器首先编译代码而不运行注释处理器。这允许注释处理器访问源代码和编译的字节码。
初始编译后，kotlinc 编译器运行注解处理器。然后注释处理器可以生成代码，这些代码被编译并添加到编译的最终输出中。
¶ 编写我们自己的注释处理器
让我们编写自己的注释处理器来生成样板代码。我们将从在 IntelliJ IDEA 中创建一个新的 Kotlin 项目开始。
我们将项目命名为“Annotation Processor”，并保留项目结构的默认设置。
接下来，我们将在 src/main/kotlin 目录中创建一个新的 Kotlin 文件。我们将此文件命名为“GenerateBoilerplate.kt”。
在这个文件中，我们将编写注释处理器。我们将从定义一个名为“@GenerateBoilerplate”的新注解开始。
@Retention(AnnotationRetention.SOURCE)
@Target(AnnotationTarget.CLASS)
annotation class GenerateBoilerplate
这个注解可以用在类上。它会保留在源代码中，但不会出现在编译后的字节码中。
接下来，我们将编写一个函数来为用“@GenerateBoilerplate”注释的类生成样板代码。此函数将采用 Class<*> 作为参数，并将返回包含生成代码的 String。
fun generateBoilerplate(clazz: Class<*>): String {
val className = clazz.simpleName
return "class $className {\n}\n"
}
此函数将简单地生成一个带有注释类名称的“类”声明。
现在我们已经编写了生成样板代码的函数，我们将编写注释处理器。我们将从定义一个名为“GenerateBoilerplateProcessor”的新类开始。此类将扩展 AbstractProcessor 类。
class GenerateBoilerplateProcessor : AbstractProcessor() {
}
接下来，我们将覆盖 process 函数。 kotlinc 编译器在运行我们的注释处理器时将调用此函数。
override fun process(
annotations: MutableSet<out TypeElement>?,
roundEnv: RoundEnvironment
): Boolean {
}
这个函数有两个参数。第一个参数是处理器应该处理的一组注释。第二个参数是处理器运行的环境。
我们可以使用 roundEnv 参数来访问代码中带注释的元素。我们将使用 getElementsAnnotatedWith 函数来获取用我们的 @GenerateBoilerplate 注释注释的元素列表。
override fun process(
annotations: MutableSet<out TypeElement>?,
roundEnv: RoundEnvironment
): Boolean {
val annotatedElements = roundEnv.getElementsAnnotatedWith(GenerateBoilerplate::class.java)
}
然后我们可以遍历这个列表并为每个带注释的元素生成样板代码。
override fun process(
annotations: MutableSet<out TypeElement>?,
roundEnv: RoundEnvironment
): Boolean {
val annotatedElements = roundEnv.getElementsAnnotatedWith(GenerateBoilerplate::class.java)
for (element in annotatedElements) {
val clazz = element as TypeElement
val generatedCode = generateBoilerplate(clazz)
}
}
最后，我们将生成的代码写入文件。我们将使用 Filer 类来创建一个新文件。 Filer 类是 javax.annotation.processing 包的一部分。
override fun process(
annotations: MutableSet<out TypeElement>?,
roundEnv: RoundEnvironment
): Boolean {
val annotatedElements = roundEnv.getElementsAnnotatedWith(GenerateBoilerplate::class.java)
for (element in annotatedElements) {
val clazz = element as TypeElement
val generatedCode = generateBoilerplate(clazz)
val filer = processingEnv.filer
val file = filer.createSourceFile(clazz.qualifiedName.toString())
}
}
我们将使用 createSourceFile 函数来创建一个新文件。我们将使用注释元素的完全限定名称作为文件名。
然后我们可以使用 Writer 类将生成的代码写入文件。
override fun process(
annotations: MutableSet<out TypeElement>?,
roundEnv: RoundEnvironment
): Boolean {
val annotatedElements = roundEnv.getElementsAnnotatedWith(GenerateBoilerplate::class.java)
for (element in annotatedElements) {
val clazz = element as TypeElement
val generatedCode = generateBoilerplate(clazz)
val filer = processingEnv.filer
val file = filer.createSourceFile(clazz.qualifiedName.toString())
val writer = file.openWriter()
writer.write(generatedCode)
writer.close()
}
}
现在我们已经编写了注解处理器，可以在 Kotlin 代码中使用它了。我们将在 src/main/kotlin 目录中创建一个新的 Kotlin 文件。我们将此文件命名为“Main.kt”。
在这个文件中，我们将使用我们的“@GenerateBoilerplate”注释来注释一个类。
@GenerateBoilerplate
class Foo
当我们编译这段代码时，kotlinc 编译器将运行我们的注解处理器。我们的注释处理器将生成以下代码：
class Foo {
}
¶ 在我们的 Kotlin 应用程序中使用注释处理器
现在我们已经了解了如何编写自己的注释处理器，让我们来看看如何在我们的 Kotlin 应用程序中使用它们。
我们首先将 kotlin-annotation-processing 插件添加到我们的 build.gradle 文件中。
plugins {
id "org.jetbrains.kotlin.plugin.allopen" version "1.3.72"
}
然后我们可以配置“kotlin-annotation-processing”插件来运行我们的注解处理器。我们将以下配置添加到我们的 build.gradle 文件中。
kotlinAnnotationProcessing {
processors = [
"com.example.GenerateBoilerplateProcessor"
]
}
我们现在可以在 Kotlin 代码中使用注释处理器。我们将在 src/main/kotlin 目录中创建一个新的 Kotlin 文件。我们将此文件命名为“Main.kt”。
在这个文件中，我们将使用我们的“@GenerateBoilerplate”注释来注释一个类。
@GenerateBoilerplate
class Foo
当我们编译这段代码时，kotlinc 编译器将运行我们的注解处理器。我们的注释处理器将生成以下代码：
class Foo {
}
¶ 结论
在本文中，我们了解了如何使用注解处理器在 Kotlin 中生成代码。我们已经研究了如何编写我们自己的注释处理器以及如何在我们的 Kotlin 应用程序中使用它们。