JDK6.0的新特性之六：插入式注解处理API(Pluggable Annotation Processing API)

插入式注解处理API(JSR 269)提供一套标准API来处理Annotations(JSR 175),实际上JSR 269不仅仅用来处理Annotation,我觉得更强大的功能是它建立了Java 语言本身的一个模型,它把method, package, constructor, type, variable, enum, annotation等Java语言元素映射为Types和Elements(两者有什么区别?), 从而将Java语言的语义映射成为对象, 我们可以在javax.lang.model包下面可以看到这些类. 所以我们可以利用JSR 269提供的API来构建一个功能丰富的元编程(metaprogramming)环境. JSR 269用Annotation Processor在编译期间而不是运行期间处理Annotation, Annotation Processor相当于编译器的一个插件,所以称为插入式注解处理.如果Annotation Processor处理Annotation时(执行process方法)产生了新的Java代码,编译器会再调用一次Annotation Processor,如果第二次处理还有新代码产生,就会接着调用Annotation Processor,直到没有新代码产生为止.每执行一次process()方法被称为一个"round",这样整个Annotation processing过程可以看作是一个round的序列. JSR 269主要被设计成为针对Tools或者容器的API. 举个例子,我们想建立一套基于Annotation的单元测试框架(如TestNG),在测试类里面用Annotation来标识测试期间需要执行的测试方法,如下所示:

@TestMethod
public void testCheckName(){
//do something here
}

这时我们就可以用JSR 269提供的API来处理测试类,根据Annotation提取出需要执行的测试方法.

另一个例子是如果我们出于某种原因需要自行开发一个符合Java EE 5.0的Application Server(当然不建议这样做),我们就必须处理Common Annotations(JSR 250),Web Services Metadata(JSR 181)等规范的Annotations,这时可以用JSR 269提供的API来处理这些Annotations. 在现在的开发工具里面,Eclipse 3.3承诺将支持JSR 269

下面我用代码演示如何来用JSR 269提供的API来处理Annotations和读取Java源文件的元数据(metadata)

/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: Chinajash
* Date: Dec 31, 2006
*/
@SupportedAnnotationTypes("PluggableAPT.ToBeTested")//可以用"*"表示支持所有Annotations@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_6)
public class MyAnnotationProcessor extends AbstractProcessor {
private void note(String msg) {
processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.NOTE, msg);
}
public boolean process(Set annotations, RoundEnvironment roundEnv) {
//annotations的值是通过@SupportedAnnotationTypes声明的且目标源代码拥有的所有Annotations
for(TypeElement te:annotations){
note("annotation:"+te.toString());
}
Set elements = roundEnv.getRootElements();//获取源代码的映射对象 for(Element e:elements){
//获取源代码对象的成员 List enclosedElems = e.getEnclosedElements();
//留下方法成员,过滤掉其他成员
List ees = ElementFilter.methodsIn(enclosedElems);
for(ExecutableElement ee:ees){
note("--ExecutableElement name is "+ee.getSimpleName());
List as = ee.getAnnotationMirrors();//获取方法的Annotations
note("--as="+as);
for(AnnotationMirror am:as){
//获取Annotation的值
Map map= am.getElementValues();
Set ks = map.keySet();
for(ExecutableElement k:ks){//打印Annotation的每个值 AnnotationValue av = map.get(k);
note("----"+ee.getSimpleName()+"."+k.getSimpleName()+"="+av.getValue());
}
}
}
}
return false;
}
}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@interface ToBeTested{
String owner() default "Chinajash";
String group();
}

编译以上代码,然后再创建下面的Testing对象,不要编译Testing对象,我在后面会编译它

public class Testing{
@ToBeTested(group="A")
public void m1(){
}
@ToBeTested(group="B",owner="QQ")
public void m2(){
}
@PostConstruct//Common Annotation里面的一个Annotation
public void m3(){
}
}

下面我用以下命令编译Testing对象

javac -XprintRounds -processor PluggableAPT.MyAnnotationProcessor Testing.java

-XprintRounds表示打印round的次数,运行上面命令后在控制台会看到如下输出:

Round 1:
input files: {PluggableAPT.Testing}
annotations: [PluggableAPT.ToBeTested, javax.annotation.PostConstruct]
last round: false
Note: annotation:PluggableAPT.ToBeTested
Note: --ExecutableElement name is m1
Note: --as=@PluggableAPT.ToBeTested(group="A")
Note: ----m1.group=A
Note: --ExecutableElement name is m2
Note: --as=@PluggableAPT.ToBeTested(group="B", owner="QQ")
Note: ----m2.group=B
Note: ----m2.owner=QQ
Note: --ExecutableElement name is m3
Note: --as=@javax.annotation.PostConstruct
Round 2:
input files: {}
annotations: []
last round: true

本来想用JDK6.0的Compiler API来执行上面编译命令,可是好像现在Compiler API还不支持-processor参数,运行时总报以下错误

Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: invalid flag: -processor PluggableAPT.MyAnnotationProcessor

调用Compiler API的代码是这样的

JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
Iterable sourcefiles = fileManager.getJavaFileObjects("Testing.java");
Set options = new HashSet();
options.add("-processor PluggableAPT.MyAnnotationProcessor");
compiler.getTask(null, fileManager, null, options, null, sourcefiles).call();

不知道这是不是Compiler API的一个bug.