前面有一章讲过组件生命周期管理，参见Android组件化开发实践（五）：组件生命周期管理。之前只是为了讲解组件生命周期的概念，以及这样做的原因，但是这样实施过程中，会发现在壳工程里会出现很多硬编码，如果你引入的一个组件里有实现BaseAppLike的类，那么你就得在壳工程的Application.onCreate()方法里手动实例化该类，如果你删除一个类似的组件，同样你也得删除与之相应的代码。这显然是不灵活的，因为这要求壳工程的维护者必须知道，该工程引入的组件里有多少类是实现了BaseAppLike的，如果忘记一个或若干个，应用就可能出现问题。所以我们现在的目标就是，怎么去自动识别所有组件的BaseAppLike类，增加或删除组件时，不用修改任何代码。
那么应用运行时怎么去识别所有实现了BaseAppLike的类，先讲讲我自己的思路，思路理清了之后我们再一步步去技术实现。
初步思路：
- 定义一个注解来标识实现了BaseAppLike的类。
- 通过APT技术，在组件编译时扫描和处理前面定义的注解，生成一个BaseAppLike的代理类，姑且称之为BaseAppLikeProxy，所有的代理类都在同一个包名下，这个包名下必须只包含代理类，且类名由固定的规则来生成，保证不同组件生成的代理类的类名不会重复。
- 需要有一个组件生命周期管理类，初始化时能扫描到固定包名下有多少个类文件，以及类文件的名称，这个固定包名就是前面我们生成的BaseAppLikeProxy的包名，代理类都放在同一个包名下，是为了通过包名找到我们所有的目标类。
- 组件集成后在应用的Application.onCreate()方法里，调用组件生命周期管理类的初始化方法。
- 组件生命周期管理类的内部，扫描到所有的BaseAppLikeProxy类名之后，通过反射进行类实例化。
初步技术难点：
- 需要了解APT技术，怎么在编译时动态生成java代码；
- 应用在运行时，怎么能扫描到某个包名下有多少个class，以及他们的名称呢；
更进一步的思考： 前面的思路里，应用在运行时，可能需要扫描所有的class，然后通过class文件的包名来判断是不是我们的目标类，但是我们的要用到的可能只有几个，这显然效率是不高的。能不能在运行时，不扫描所有class文件，就已经知道了所有的BaseAppLikeProxy类名呢？首先想到的就是采用gradle插件技术，在应用打包编译时，动态插入字节码来实现。这里又会碰到几个技术难点：
- 怎么制作gradle插件。
- 怎么在打包时动态插入字节码。
接下来我们按照步骤来一步步实现，碰到问题就解决问题，看怎么来实现组件生命周期自动注册管理。这里面用到的技术会有：APT、groovy语言、gradle插件技术、ASM动态生成字节码，平时我们开发应用时一般不需要了解这些，所以会有一定的难度。
在Android Studio中，新建一个Java Library module，我命名为lifecycle-annotation，在该module中创建一个注解类，同时创建一个后面要生成代理类的相关配置，如下图所示：
相关代码如下：
//注解类，只能用来对类进行注解 @Retention(RetentionPolicy.CLASS) @Target(ElementType.TYPE) public @interface AppLifeCycle { } public class LifeCycleConfig { /** * 要生成的代理类的包名，该包名下不要有其他不相关的业务类 */ public static final String PROXY_CLASS_PACKAGE_NAME = "com.hm.iou.lifecycle.apt.proxy"; /** * 生成代理类统一的后缀 */ public static final String PROXY_CLASS_SUFFIX = "$$Proxy"; /** * 生成代理类统一的前缀 */ public static final String PROXY_CLASS_PREFIX = "Heima$$"; } 新建一个Android Library module，命名为lifecycle-api，在这个module里定义IAppLike接口，以及一个生命周期管理类。
为了生成代理类，我们这里定义了一个接口IAppLike，组件只需实现该接口即可，同时定义了一个组件生命周期管理类AppLifeCycleManager，该类负责加载应用内所有实现了IAppLike的类。
public interface IAppLike { int MAX_PRIORITY = 10; int MIN_PRIORITY = 1; int NORM_PRIORITY = 5; int getPriority(); void onCreate(Context context); void onTerminate(); } 再来看看生命周期管理类，逻辑很简单，通过一个List来存储所有的IAppLike，初始化时会根据优先级排序：
public class AppLifeCycleManager { private static List<IAppLike> APP_LIKE_LIST = new ArrayList<>(); /** * 注册IAppLike类 */ public static void registerAppLike(IAppLike appLike) { APP_LIKE_LIST.add(appLike); } /** * 初始化，需要在Application.onCreate()里调用 * * @param context */ public static void init(Context context) { Collections.sort(APP_LIKE_LIST, new AppLikeComparator()); for (IAppLike appLike : APP_LIKE_LIST) { appLike.onCreate(context); } } public static void terminate() { for (IAppLike appLike : APP_LIKE_LIST) { appLike.onTerminate(); } } /** * 优先级比较器，优先级大的排在前面 */ static class AppLikeComparator implements Comparator<IAppLike> { @Override public int compare(IAppLike o1, IAppLike o2) { int p1 = o1.getPriority(); int p2 = o2.getPriority(); return p2 - p1; } } } 新建一个Java Library module，命名为lifecycle-apt，在该module里实现我们自己的注解处理器。
在build.gradle里修改配置为：
apply plugin: 'java-library' dependencies { implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar']) //这是谷歌提供的一个自动服务注册框架，需要用到 implementation 'com.google.auto.service:auto-service:1.0-rc2' implementation project(':lifecycle-annotation') } sourceCompatibility = "1.7" targetCompatibility = "1.7" 接下来就是实现我们自己的注解处理器了，工程结构如下图所示：
主要代码如下，代码逻辑加在注释里：
//核心的注解处理类，在这里我们可以扫描源代码里所有的注解，找到我们需要的注解，然后做出相应处理 @AutoService(Processor.class) public class AppLikeProcessor extends AbstractProcessor { private Elements mElementUtils; private Map<String, AppLikeProxyClassCreator> mMap = new HashMap<>(); @Override public synchronized void init(ProcessingEnvironment processingEnvironment) { super.init(processingEnvironment); mElementUtils = processingEnvironment.getElementUtils(); } /** * 返回该注解处理器要解析的注解 * * @return */ @Override public Set<String> getSupportedAnnotationTypes() { Set<String> set = new LinkedHashSet<>(); //返回注解类的全限定类名，我们这里要识别的注解类是 AppLifeCycle set.add(AppLifeCycle.class.getCanonicalName()); return set; } //支持的源代码 java 版本号 @Override public SourceVersion getSupportedSourceVersion() { return SourceVersion.RELEASE_7; } //所有逻辑都在这里完成 @Override public boolean process(Set<? extends TypeElement> set, RoundEnvironment roundEnvironment) { //这里返回所有使用了 AppLifeCycle 注解的元素 Set<? extends Element> elements = roundEnvironment.getElementsAnnotatedWith(AppLifeCycle.class); mMap.clear(); //遍历所有使用了该注解的元素 for (Element element : elements) { //如果该注解不是用在类上面，直接抛出异常，该注解用在方法、字段等上面，我们是不支持的 if (!element.getKind().isClass()) { throw new RuntimeException("Annotation AppLifeCycle can only be used in class."); } //强制转换为TypeElement，也就是类元素，可以获取使用该注解的类的相关信息 TypeElement typeElement = (TypeElement) element; //这里检查一下，使用了该注解的类，同时必须要实现com.hm.lifecycle.api.IAppLike接口，否则会报错，因为我们要实现一个代理类 List<? extends TypeMirror> mirrorList = typeElement.getInterfaces(); if (mirrorList.isEmpty()) { throw new RuntimeException(typeElement.getQualifiedName() + " must implements interface com.hm.lifecycle.api.IAppLike"); } boolean checkInterfaceFlag = false; for (TypeMirror mirror : mirrorList) { if ("com.hm.lifecycle.api.IAppLike".equals(mirror.toString())) { checkInterfaceFlag = true; } } if (!checkInterfaceFlag) { throw new RuntimeException(typeElement.getQualifiedName() + " must implements interface com.hm.lifecycle.api.IAppLike"); } //该类的全限定类名 String fullClassName = typeElement.getQualifiedName().toString(); if (!mMap.containsKey(fullClassName)) { System.out.println("process class name : " + fullClassName); //创建代理类生成器 AppLikeProxyClassCreator creator = new AppLikeProxyClassCreator(mElementUtils, typeElement); mMap.put(fullClassName, creator); } } System.out.println("start to generate proxy class code"); for (Map.Entry<String, AppLikeProxyClassCreator> entry : mMap.entrySet()) { String className = entry.getKey(); AppLikeProxyClassCreator creator = entry.getValue(); System.out.println("generate proxy class for " + className); //生成代理类，并写入到文件里，生成逻辑都在AppLikeProxyClassCreator里实现 try { JavaFileObject jfo = processingEnv.getFiler().createSourceFile(creator.getProxyClassFullName()); Writer writer = jfo.openWriter(); writer.write(creator.generateJavaCode()); writer.flush(); writer.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } return true; } } public class AppLikeProxyClassCreator { private Elements mElementUtils; private TypeElement mTypeElement; private String mProxyClassSimpleName; public AppLikeProxyClassCreator(Elements elements, TypeElement typeElement) { mElementUtils = elements; mTypeElement = typeElement; //代理类的名称，用到了之前定义过的前缀、后缀 mProxyClassSimpleName = LifeCycleConfig.PROXY_CLASS_PREFIX + mTypeElement.getSimpleName().toString() + LifeCycleConfig.PROXY_CLASS_SUFFIX; } /** * 获取要生成的代理类的完整类名 * * @return */ public String getProxyClassFullName() { String name = LifeCycleConfig.PROXY_CLASS_PACKAGE_NAME + "."+ mProxyClassSimpleName; return name; } /** * 生成java代码，其实就是手动拼接，没有什么技术含量，比较繁琐，且容易出错 * 可以采用第三方框架javapoet来实现，看自己需求了 */ public String generateJavaCode() { StringBuilder sb = new StringBuilder(); //设置包名 sb.append("package ").append(LifeCycleConfig.PROXY_CLASS_PACKAGE_NAME).append(";\n\n"); //设置import部分 sb.append("import android.content.Context;\n"); sb.append("import com.hm.lifecycle.api.IAppLike;\n"); sb.append("import ").append(mTypeElement.getQualifiedName()).append(";\n\n"); sb.append("public class ").append(mProxyClassSimpleName) .append(" implements ").append("IAppLike ").append(" {\n\n"); //设置变量 sb.append(" private ").append(mTypeElement.getSimpleName().toString()).append(" mAppLike;\n\n"); //构造函数 sb.append(" public ").append(mProxyClassSimpleName).append("() {\n"); sb.append(" mAppLike = new ").append(mTypeElement.getSimpleName().toString()).append("();\n"); sb.append(" }\n\n"); //onCreate()方法 sb.append(" public void onCreate(Context context) {\n"); sb.append(" mAppLike.onCreate(context);\n"); sb.append(" }\n\n"); //getPriority()方法 sb.append(" public int getPriority() {\n"); sb.append(" return mAppLike.getPriority();\n"); sb.append(" }\n\n"); //onTerminate方法 sb.append(" public void onTerminate() {\n"); sb.append(" mAppLike.onTerminate();\n"); sb.append(" }\n\n"); sb.append("\n}"); return sb.toString(); } } 那我们来实践一下，看看效果如何。 在app module里，创建2个类ModuleAAppLike、ModuleBAppLike，分别实现IAppLike接口，并采用AppLifeCycle注解。 在build.gradle里增加依赖引用：
dependencies { //---------其他依赖------------ implementation project(':lifecycle-annotation') implementation project(':lifecycle-api') //需要注意这里是使用 annotationProcessor，即我们刚定义的注解处理器 annotationProcessor project(':lifecycle-apt') } //实现了IAppLike接口，并且采用了AppLifeCycle注解，二者缺一不可，否则APT处理时会报错 @AppLifeCycle public class ModuleAAppLike implements IAppLike { @Override public int getPriority() { return NORM_PRIORITY; } @Override public void onCreate(Context context) { Log.d("AppLike", "onCreate(): this is in ModuleAAppLike."); } @Override public void onTerminate() { Log.d("AppLike", "onTerminate(): this is in ModuleAAppLike."); } } 将整个工程编译一下，可以看到在build目录下已经生成了我们定义的注解类，具体路径如下所示：
看看代码是不是如我们所定义的一样：
package com.hm.iou.lifecycle.apt.proxy; import android.content.Context; import com.hm.lifecycle.api.IAppLike; import com.hm.iou.lifecycle.demo.ModuleAAppLike; public class Heima$$ModuleAAppLike$$Proxy implements IAppLike { private ModuleAAppLike mAppLike; public Heima$$ModuleAAppLike$$Proxy() { mAppLike = new ModuleAAppLike(); } public void onCreate(Context context) { mAppLike.onCreate(context); } public int getPriority() { return mAppLike.getPriority(); } public void onTerminate() { mAppLike.onTerminate(); } } 关于APT技术，我这里不详解了，不了解的需要自行搜索相关资料来学习。
现在终于到了比较关键的一步了，在组件化开发过程中，如果有十多个组件里都有实现IAppLike接口的类，最终我们也会生成10多个代理类，这些代理类都是在同一个包下面。在组件集成到一个工程后，实际上只有一个apk安装包，所有编译后的class文件都被打包到dex文件里，应用运行时实际上是dalvik虚拟机(或者是ART)从dex文件里加载出class信息来运行的。
所以我们的思路是，运行时读取手机里的dex文件，从中读取出所有的class文件名，根据我们前面定义的代理类包名，来判断是不是我们的目标类，这样扫描一遍之后，就得到了固定包名下面所有类的类名了。具体实现，我采用了Arouter框架里的代码，节选出部分核心代码说下：
public static Set<String> getFileNameByPackageName(Context context, final String packageName) throws PackageManager.NameNotFoundException, IOException, InterruptedException { final Set<String> classNames = new HashSet<>(); //获取所有的class源文件，通常为classes.dex文件 List<String> paths = getSourcePaths(context); final CountDownLatch parserCtl = new CountDownLatch(paths.size()); for (final String path : paths) { //如果有多个dex文件，我们开启多个线程并发扫描 DefaultPoolExecutor.getInstance().execute(new Runnable() { @Override public void run() { DexFile dexfile = null; try { if (path.endsWith(EXTRACTED_SUFFIX)) { //NOT use new DexFile(path), because it will throw "permission error in /data/dalvik-cache" dexfile = DexFile.loadDex(path, path + ".tmp", 0); } else { dexfile = new DexFile(path); } Enumeration<String> dexEntries = dexfile.entries(); while (dexEntries.hasMoreElements()) { //遍历读取出所有的class名称，类的全限定名称 String className = dexEntries.nextElement(); //如果以我们指定的包名开头，则表示是我们的目标类 if (className.startsWith(packageName)) { classNames.add(className); } } } catch (Throwable ignore) { } finally { if (null != dexfile) { try { dexfile.close(); } catch (Throwable ignore) { } } parserCtl.countDown(); } } }); } parserCtl.await(); return classNames; } 接下来，我们看看效果如何，修改__AppLifeCycleManager__类，在初始化时，增加扫描class的逻辑，主要代码逻辑如下：
private static void scanClassFile(Context context) { try { //扫描到所有的目标类 Set<String> set = ClassUtils.getFileNameByPackageName(context, LifeCycleConfig.PROXY_CLASS_PACKAGE_NAME); if (set != null) { for (String className : set) { try { //通过反射来加载实例化所有的代理类 Object obj = Class.forName(className).newInstance(); if (obj instanceof IAppLike) { APP_LIKE_LIST.add((IAppLike) obj); } } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public static void init(Context context) { scanClassFile(context); Collections.sort(APP_LIKE_LIST, new AppLikeComparator()); for (IAppLike appLike : APP_LIKE_LIST) { appLike.onCreate(context); } } 到这里基本的功能已经实现了，我们可以自动加载注册所有组件的IAppLike类了，但是这里有个明显的性能问题，需要扫描dex文件里的所有class，通常一个安装包里，加上第三方库，class文件可能数以千计、数以万计，这让人有点杀鸡用牛刀的感觉。
每次应用冷启动时，都要读取一次dex文件并扫描全部class，这个性能损耗是很大的，我们可以做点优化，在扫描成功后将结果缓存下来，下次进来时直接读取缓存文件。
前面介绍到的方法，不管怎样都需要在运行时读取dex文件，全量扫描所有的class。那么我们能不能在应用编译成apk时，就已经全量扫描过一次所有的class，并提取出所有实现了IAppLike接口的代理类呢，这样在应用运行时，效率就大大提升了。答案是肯定的，这就是gradle插件、动态插入java字节码技术。
关于gradle插件技术，具体实现请接着看下一章。
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Android组件化开发实践（二）：组件化架构设计
Android组件化开发实践（三）：组件开发规范
Android组件化开发实践（四）：组件间通信问题
Android组件化开发实践（五）：组件生命周期管理
Android组件化开发实践（六）：老项目实施组件化
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Android组件化开发实践（八）：组件生命周期如何实现自动注册管理
Android组件化开发实践（九）：自定义Gradle插件