Android應用開發(fā)中控制反轉IoC設計模式使用教程
1、概述
首先我們來吹吹牛，什么叫IoC，控制反轉（Inversion of Control，英文縮寫為IoC），什么意思呢？
就是你一個類里面需要用到很多個成員變量，傳統(tǒng)的寫法，你要用這些成員變量，那么你就new 出來用唄~~
IoC的原則是：NO，我們不要new，這樣耦合度太高；你配置個xml文件，里面標明哪個類，里面用了哪些成員變量，等待加載這個類的時候，我?guī)湍阕⑷耄╪ew）進去；
這樣做有什么好處呢？
回答這個問題，剛好可以回答另一個問題，很多人問，項目分層開發(fā)是吧，分為控制層、業(yè)務層、DAO層神馬的。然后每一層為撒子要一個包放接口，一個包放實現呢？只要一個實現包不行么~剛好，如果你了解了IoC，你就知道這些個接口的作用了，上面不是說，你不用new，你只要聲明了成員變量+寫個配置文件，有人幫你new；此時，你在類中，就可以把需要使用到的成員變量都聲明成接口，然后你會發(fā)現，當實現類發(fā)生變化的時候，或者切換實現類，你需要做什么呢？你只要在配置文件里面做個簡單的修改。如果你用的就是實實在在的實現類，現在換實現類，你需要找到所有聲明這個實現類的地方，手動修改類名；如果你遇到了一個多變的老大，是吧，呵呵~
當然了，很多會覺得，寫個配置文件，這多麻煩。于是乎，又出現了另一種方案，得，你閑配置文件麻煩，你用注解吧。你在需要注入的成員變量上面給我加個注解，例如：@Inject，這樣就行了，你總不能說這么個單詞麻煩吧~~
當然了，有了配置文件和注解，那么怎么注入呢？其實就是把字符串類路徑變成類么，當然了，反射上場了；話說，很久很久以前，反射很慢啊，嗯，那是很久很久以前，現在已經不是太慢了，當然了肯定達不到原生的速度~~無反射，沒有任何框架。
如果你覺得注解，反射神馬的好高級。我說一句：Just Do It ，你會發(fā)現注解就和你寫一個普通JavaBean差不多；反射呢？API就那么幾行，千萬不要被震懾住~
2、框架實現
得進入正題了，Android IOC框架，其實主要就是幫大家注入所有的控件，布局文件什么的。如果你用過xUtils，afinal類的框架，你肯定不陌生~
注入View
假設：我們一個Activity，里面10來個View。
傳統(tǒng)做法：我們需要先給這個Activity設置下布局文件，然后在onCreate里面一個一個的findViewById把~
目標的做法：Activity類上添加個注解，幫我們自動注入布局文科；聲明View的時候，添加一行注解，然后自動幫我們findViewById;
于是乎我們的目標類是這樣的：
@ContentView(value = R.layout.activity_main)
public class MainActivity extends BaseActivity
{
@ViewInject(R.id.id_btn)
private Button mBtn1;
@ViewInject(R.id.id_btn02)
private Button mBtn2;
3、編碼
(1)定義注解
首先我們需要兩個注解文件：
package com.zhy.ioc.view.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ContentView
{
int value();
}
ContentView用于在類上使用，主要用于標明該Activity需要使用的布局文件。
@ContentView(value = R.layout.activity_main)
public class MainActivity
package com.zhy.ioc.view.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ViewInject
{
int value();
}
在成員變量上使用，用于指定View的Id
@ViewInject(R.id.id_btn) private Button mBtn1;
簡單說一下注解：定義的關鍵字@interface ; @Target表示該注解可以用于什么地方，可能的類型TYPE（類）,FIELD（成員變量）,可能的類型：
public enum ElementType {
/**
* Class, interface or enum declaration.
*/
TYPE,
/**
* Field declaration.
*/
FIELD,
/**
* Method declaration.
*/
METHOD,
/**
* Parameter declaration.
*/
PARAMETER,
/**
* Constructor declaration.
*/
CONSTRUCTOR,
/**
* Local variable declaration.
*/
LOCAL_VARIABLE,
/**
* Annotation type declaration.
*/
ANNOTATION_TYPE,
/**
* Package declaration.
*/
PACKAGE
}
就是這些個枚舉。
@Retention表示：表示需要在什么級別保存該注解信息；我們這里設置為運行時。
可能的類型：
public enum RetentionPolicy {
/**
* Annotation is only available in the source code.
*/
SOURCE,
/**
* Annotation is available in the source code and in the class file, but not
* at runtime. This is the default policy.
*/
CLASS,
/**
* Annotation is available in the source code, the class file and is
* available at runtime.
*/
RUNTIME
}
這些個枚舉~
(2)MainActivity
package com.zhy.zhy_xutils_test;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;
import com.zhy.ioc.view.ViewInjectUtils;
import com.zhy.ioc.view.annotation.ContentView;
import com.zhy.ioc.view.annotation.ViewInject;
@ContentView(value = R.layout.activity_main)
public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener
{
@ViewInject(R.id.id_btn)
private Button mBtn1;
@ViewInject(R.id.id_btn02)
private Button mBtn2;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
ViewInjectUtils.inject(this);
mBtn1.setOnClickListener(this);
mBtn2.setOnClickListener(this);
}
@Override
public void onClick(View v)
{
switch (v.getId())
{
case R.id.id_btn:
Toast.makeText(MainActivity.this, "Why do you click me ?",
Toast.LENGTH_SHORT).show();
break;
case R.id.id_btn02:
Toast.makeText(MainActivity.this, "I am sleeping !!!",
Toast.LENGTH_SHORT).show();
break;
}
}
}
注解都寫好了，核心的代碼就是ViewInjectUtils.inject(this)了~
(3)ViewInjectUtils
A、首先是注入主布局文件的代碼：
/**
* 注入主布局文件
*
* @param activity
*/
private static void injectContentView(Activity activity)
{
Class<? extends Activity> clazz = activity.getClass();
// 查詢類上是否存在ContentView注解
ContentView contentView = clazz.getAnnotation(ContentView.class);
if (contentView != null)// 存在
{
int contentViewLayoutId = contentView.value();
try
{
Method method = clazz.getMethod(METHOD_SET_CONTENTVIEW,
int.class);
method.setAccessible(true);
method.invoke(activity, contentViewLayoutId);
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
通過傳入的activity對象，獲得它的Class類型，判斷是否寫了ContentView這個注解，如果寫了，讀取它的value，然后得到setContentView這個方法，使用invoke進行調用；
有個常量：
private static final String METHOD_SET_CONTENTVIEW = "setContentView";
B、接下來是注入Views
private static final String METHOD_FIND_VIEW_BY_ID = "findViewById";
/**
* 注入所有的控件
*
* @param activity
*/
private static void injectViews(Activity activity)
{
Class<? extends Activity> clazz = activity.getClass();
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
// 遍歷所有成員變量
for (Field field : fields)
{
ViewInject viewInjectAnnotation = field
.getAnnotation(ViewInject.class);
if (viewInjectAnnotation != null)
{
int viewId = viewInjectAnnotation.value();
if (viewId != -1)
{
Log.e("TAG", viewId+"");
// 初始化View
try
{
Method method = clazz.getMethod(METHOD_FIND_VIEW_BY_ID,
int.class);
Object resView = method.invoke(activity, viewId);
field.setAccessible(true);
field.set(activity, resView);
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
獲取聲明的所有的屬性，遍歷，找到存在ViewInject注解的屬性，或者其value，然后去調用findViewById方法，最后把值設置給field~~~
好了，把這兩個方法寫到inject里面就好了。
public static void inject(Activity activity)
{
injectContentView(activity);
injectViews(activity);
}
效果圖：
4.View的事件的注入
光有View的注入能行么，我們寫View的目的，很多是用來交互的，得可以點擊神馬的吧。摒棄傳統(tǒng)的神馬，setOnClickListener，然后實現匿名類或者別的方式神馬的，我們改變?yōu)椋?/p>
package com.zhy.zhy_xutils_test;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;
import com.zhy.ioc.view.annotation.ContentView;
import com.zhy.ioc.view.annotation.OnClick;
import com.zhy.ioc.view.annotation.ViewInject;
@ContentView(value = R.layout.activity_main)
public class MainActivity extends BaseActivity
{
@ViewInject(R.id.id_btn)
private Button mBtn1;
@ViewInject(R.id.id_btn02)
private Button mBtn2;
@OnClick({ R.id.id_btn, R.id.id_btn02 })
public void clickBtnInvoked(View view)
{
switch (view.getId())
{
case R.id.id_btn:
Toast.makeText(this, "Inject Btn01 !", Toast.LENGTH_SHORT).show();
break;
case R.id.id_btn02:
Toast.makeText(this, "Inject Btn02 !", Toast.LENGTH_SHORT).show();
break;
}
}
}
直接通過在Activity中的任何一個方法上，添加注解，完成1個或多個控件的事件的注入。這里我把onCreate搬到了BaseActivity中，里面調用了ViewInjectUtils.inject(this);
（1）注解文件
package com.zhy.ioc.view.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface EventBase
{
Class<?> listenerType();
String listenerSetter();
String methodName();
}
package com.zhy.ioc.view.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import android.view.View;
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@EventBase(listenerType = View.OnClickListener.class, listenerSetter = "setOnClickListener", methodName = "onClick")
public @interface OnClick
{
int[] value();
}
EventBase主要用于給OnClick這類注解上添加注解，畢竟事件很多，并且設置監(jiān)聽器的名稱，監(jiān)聽器的類型，調用的方法名都是固定的，對應上面代碼的：
listenerType = View.OnClickListener.class, listenerSetter = "setOnClickListener", methodName = "onClick"
@OnClick({ R.id.id_btn, R.id.id_btn02 })
public void clickBtnInvoked(View view)
如果你還記得，上篇博客我們的ViewInjectUtils.inject(this);里面已經有了兩個方法，本篇多了一個：
public static void inject(Activity activity)
{
injectContentView(activity);
injectViews(activity);
injectEvents(activity);
}
（2）injectEvents
/**
* 注入所有的事件
*
* @param activity
*/
private static void injectEvents(Activity activity)
{
Class<? extends Activity> clazz = activity.getClass();
Method[] methods = clazz.getMethods();
//遍歷所有的方法
for (Method method : methods)
{
Annotation[] annotations = method.getAnnotations();
//拿到方法上的所有的注解
for (Annotation annotation : annotations)
{
Class<? extends Annotation> annotationType = annotation
.annotationType();
//拿到注解上的注解
EventBase eventBaseAnnotation = annotationType
.getAnnotation(EventBase.class);
//如果設置為EventBase
if (eventBaseAnnotation != null)
{
//取出設置監(jiān)聽器的名稱，監(jiān)聽器的類型，調用的方法名
String listenerSetter = eventBaseAnnotation
.listenerSetter();
Class<?> listenerType = eventBaseAnnotation.listenerType();
String methodName = eventBaseAnnotation.methodName();
try
{
//拿到Onclick注解中的value方法
Method aMethod = annotationType
.getDeclaredMethod("value");
//取出所有的viewId
int[] viewIds = (int[]) aMethod
.invoke(annotation, null);
//通過InvocationHandler設置代理
DynamicHandler handler = new DynamicHandler(activity);
handler.addMethod(methodName, method);
Object listener = Proxy.newProxyInstance(
listenerType.getClassLoader(),
new Class<?>[] { listenerType }, handler);
//遍歷所有的View，設置事件
for (int viewId : viewIds)
{
View view = activity.findViewById(viewId);
Method setEventListenerMethod = view.getClass()
.getMethod(listenerSetter, listenerType);
setEventListenerMethod.invoke(view, listener);
}
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
嗯，注釋盡可能的詳細了，主要就是遍歷所有的方法，拿到該方法省的OnClick注解，然后再拿到該注解上的EventBase注解，得到事件監(jiān)聽的需要調用的方法名，類型，和需要調用的方法的名稱；通過Proxy和InvocationHandler得到監(jiān)聽器的代理對象，顯示設置了方法，最后通過反射設置監(jiān)聽器。
這里有個難點，就是關于DynamicHandler和Proxy的出現，如果不理解沒事，后面會詳細講解。
（3）DynamicHandler
這里用到了一個類DynamicHandler，就是InvocationHandler的實現類：
package com.zhy.ioc.view;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.HashMap;
public class DynamicHandler implements InvocationHandler
{
private WeakReference<Object> handlerRef;
private final HashMap<String, Method> methodMap = new HashMap<String, Method>(
1);
public DynamicHandler(Object handler)
{
this.handlerRef = new WeakReference<Object>(handler);
}
public void addMethod(String name, Method method)
{
methodMap.put(name, method);
}
public Object getHandler()
{
return handlerRef.get();
}
public void setHandler(Object handler)
{
this.handlerRef = new WeakReference<Object>(handler);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable
{
Object handler = handlerRef.get();
if (handler != null)
{
String methodName = method.getName();
method = methodMap.get(methodName);
if (method != null)
{
return method.invoke(handler, args);
}
}
return null;
}
}
好了，代碼就這么多，這樣我們就實現了，我們事件的注入~~
效果圖：
效果圖其實沒撒好貼的，都一樣~~~
（3）關于代理
那么，本文結束了么，沒有~~~關于以下幾行代碼，相信大家肯定有困惑，這幾行干了什么？
//通過InvocationHandler設置代理
DynamicHandler handler = new DynamicHandler(activity);
handler.addMethod(methodName, method);
Object listener = Proxy.newProxyInstance(
listenerType.getClassLoader(),
new Class<?>[] { listenerType }, handler);
InvocationHandler和Proxy成對出現，相信大家如果對Java比較熟悉，肯定會想到Java的動態(tài)代理~~~
關于InvocationHandler和Proxy的文章，大家可以參考：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-proxy1/ ps:IBM的技術文章還是相當不錯的，畢竟有人審核還有獎金~
但是我們的實現有一定的區(qū)別，我為什么說大家疑惑呢，比如反射實現：
mBtn2.setOnClickListener(this);這樣的代碼，難點在哪呢？
A、mBtn2的獲??？so easy
B、調用setOnClickListener ？ so easy
but , 這個 this，這個this是OnClickListener的實現類的實例，OnClickListener是個接口~~你的實現類怎么整，聽說過反射newInstance對象的，但是你現在是接口！
是吧~現在應該明白上述幾行代碼做了什么了？實現了接口的一個代理對象，然后在代理類的invoke中，對接口的調用方法進行處理。
（4）代碼是最好的老師
光說誰都理解不了，你在這xx什么呢？？下面看代碼，我們模擬實現這樣一個情景：
Main類中實現一個Button，Button有兩個方法，一個setOnClickListener和onClick，當調用Button的onClick時，觸發(fā)的事件是Main類中的click方法
涉及到4個類：
Button
package com.zhy.invocationhandler;
public class Button
{
private OnClickListener listener;
public void setOnClickLisntener(OnClickListener listener)
{
this.listener = listener;
}
public void click()
{
if (listener != null)
{
listener.onClick();
}
}
}
OnClickListener接口
package com.zhy.invocationhandler;
public interface OnClickListener
{
void onClick();
}
OnClickListenerHandler ， InvocationHandler的實現類
package com.zhy.invocationhandler;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class OnClickListenerHandler implements InvocationHandler
{
private Object targetObject;
public OnClickListenerHandler(Object object)
{
this.targetObject = object;
}
private Map<String, Method> methods = new HashMap<String, Method>();
public void addMethod(String methodName, Method method)
{
methods.put(methodName, method);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable
{
String methodName = method.getName();
Method realMethod = methods.get(methodName);
return realMethod.invoke(targetObject, args);
}
}
我們的Main
package com.zhy.invocationhandler;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Main
{
private Button button = new Button();
public Main() throws SecurityException, IllegalArgumentException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException
{
init();
}
public void click()
{
System.out.println("Button clicked!");
}
public void init() throws SecurityException,
NoSuchMethodException, IllegalArgumentException,
IllegalAccessException, InvocationTargetException
{
OnClickListenerHandler h = new OnClickListenerHandler(this);
Method method = Main.class.getMethod("click", null);
h.addMethod("onClick", method);
Object clickProxy = Proxy.newProxyInstance(
OnClickListener.class.getClassLoader(),
new Class<?>[] { OnClickListener.class }, h);
Method clickMethod = button.getClass().getMethod("setOnClickLisntener",
OnClickListener.class);
clickMethod.invoke(button, clickProxy);
}
public static void main(String[] args) throws SecurityException,
IllegalArgumentException, NoSuchMethodException,
IllegalAccessException, InvocationTargetException
{
Main main = new Main();
main.button.click();
}
}
我們模擬按鈕點擊：調用main.button.click()，實際執(zhí)行的卻是Main的click方法。
看init中，我們首先初始化了一個OnClickListenerHandler，把Main的當前實例傳入，然后拿到Main的click方法，添加到OnClickListenerHandler中的Map中。
然后通過Proxy.newProxyInstance拿到OnClickListener這個接口的一個代理，這樣執(zhí)行這個接口的所有的方法，都會去調用OnClickListenerHandler的invoke方法。
但是呢？OnClickListener畢竟是個接口，也沒有方法體~~那咋辦呢？這時候就到我們OnClickListenerHandler中的Map中大展伸手了：
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable
{
String methodName = method.getName();
Method realMethod = methods.get(methodName);
return realMethod.invoke(targetObject, args);
}
我們顯示的把要執(zhí)行的方法，通過鍵值對存到Map里面了，等調用到invoke的時候，其實是通過傳入的方法名，得到Map中存儲的方法，然后調用我們預設的方法~。
這樣，大家應該明白了，其實就是通過Proxy得到接口的一個代理，然后在InvocationHandler中使用一個Map預先設置方法，從而實現Button的onClick，和Main的click關聯上。
現在看我們InjectEvents中的代碼：
//通過InvocationHandler設置代理
DynamicHandler handler = new DynamicHandler(activity);
//往map添加方法
handler.addMethod(methodName, method);
Object listener = Proxy.newProxyInstance(
listenerType.getClassLoader(),
new Class<?>[] { listenerType }, handler);
是不是和我們init中的類似~~
好了，關于如何把接口的回調和我們Activity里面的方法關聯上我們也解釋完了~~~
注：部分代碼參考了xUtils這個框架，畢竟想很完善的實現一個完整的注入不是一兩篇博客就可以搞定，但是核心和骨架已經實現了~~大家有興趣的可以繼續(xù)去完善~
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