如何使用 java / kotlin 中的注释处理将方法附加到现有 class？

Question

我不熟悉注释处理和代码生成。我想了解如何执行此类操作，例如将新方法附加到现有 class。这是我想要做的一个例子：

假设我们有一个 class 带有像这样的自定义注释：

class SourceClass {
    @CustomAnnotation
    fun annotatedFun1(vararg argument: Any) {
        //Do something
    }

    @CustomAnnotation
    fun annotatedFun2(vararg argument: Any) {
        //Do something
    }

    fun someOtherFun() {
        //Do something
    }
}

我想要得到的结果 - class 的扩展副本：

class ResultClass {
    fun hasFunWithName(name: String): Boolean {
        return (name in arrayOf("annotatedFun1", "annotatedFun2"))
    }

    fun callFunByName(name: String, vararg arguments: Any) {
        when (name) {
            "annotatedFun1" -> annotatedFun1(*arguments)
            "annotatedFun2" -> annotatedFun2(*arguments)
        }
    }

    fun annotatedFun1(vararg argument: Any) {
        //Do something
    }

    fun annotatedFun2(vararg argument: Any) {
        //Do something
    }

    fun someOtherFun() {
        //Do something
    }
}

我已经了解了如何创建注释处理器。我正在寻找一种方法来保存源 class 中所有现有的字段、属性和方法，并向其添加更多方法。

如果可以修改 class 而无需创建新的 - 这将是完美的，但在所有教程中只创建了新的 classes 而我没有找到任何示例源 class 的内容正在复制到另一个。

请不要使用反射。 android 我需要这个，所以反射不是资源成本的选择原因。我正在寻找编译时解决方案。

在应用程序中实现的自定义脚本语言是必需的，应该用于简化包装器 classes 结构。当这项工作直接在代码中完成时 - 当这种方法计数超过 20 个时，看起来很糟糕 class.

Answer 1

借助 Kotlin，您可以使用扩展函数，这是向您无法控制的现有类添加新功能的推荐方法。 https://kotlinlang.org/docs/reference/extensions.html

Answer 2

您可以按照 Project Lombok. See How does lombok work? or the source code 使用的模式了解详细信息。

另一种选择是编写一个新的 class 来扩展您的源代码 class:

class ResultClass : SourceClass {
    fun hasFunWithName(name: String): Boolean {
        return (name in arrayOf("annotatedFun1", "annotatedFun2"))
    }

    fun callFunByName(name: String, vararg arguments: Any) {
        when (name) {
            "annotatedFun1" -> annotatedFun1(*arguments)
            "annotatedFun2" -> annotatedFun2(*arguments)
        }
    }
}

或者也许使用合成代替，并为 SourceClass 中的所有 public 方法实现覆盖方法。

如果您不依赖于使用注释处理来执行此操作，则可以在编译之前使用一段单独的自定义代码来处理源代码文件。也许使用像 /@CustomAnnotation\s+.*fun (\w+)\s*\(([^)]*)\)/gm (Test on Regex101) 这样的正则表达式来查找带注释的方法。

Answer 3

这是我最近使用的 good example 的 Java 注释处理。这是 @Immutable 个注释的 an implementation。

查看 ByteBuddy 或 Kotlin Poet 以了解附加代码生成的工作原理。

对于 Kotlin，您的操作几乎相同，请检查 this manual 了解 Kotlin 特定的步骤。

Answer 4

如果我对要求的理解正确，目标是实现如下所述的内容。

您有一个源文件 C.java 定义 class C 如下：

public final class C
{
    @Getter
    @Setter
    private int m_IntValue;

    @Getter
    @Constructor
    private final String m_Text;
}

现在你想知道如何编写一个注解处理器，它在编译期间跳入并将编译器看到的来自 C.java 的源代码修改为如下所示：

public final class C
{
    private int m_IntValue;
    public final int getIntValue() { return m_IntValue; }
    public final void setIntValue( final int intValue ) { m_IntValue = intValue; }

    private final String m_Text;
    public final String getText() { return m_Text; }

    public C( final String text ) { m_Text = text; }
}

坏消息是，这是不可能的……注释处理器不行，Java 15 不行。

对于 Java8 有一种方法，使用一些带有反射的内部 classes 来说服 AP 以某种方式操作已经加载的源代码并让编译器再次编译它时间。不幸的是，它失败的次数多于成功的次数……

目前，注释处理器只能创建一个新的（附加意义上的）源文件。因此，一种解决方案可能是扩展 class（当然，这对上面的示例 class C 不起作用，因为 class 本身是最终的，所有属性是私人的……

所以编写预处理器将是另一种解决方案；您的硬盘驱动器上没有文件 C.java，而是一个名为 C.myjava 的文件，预处理器将使用该文件生成 C.java，而编译器又会使用该文件。但这不是由注释处理器完成的，但可能会以这种方式滥用它。

您还可以使用编译器生成的字节码并在其中添加缺少的（或附加的）功能。但这离注释处理真的很远……

总结一下：今天（截至 Java 15），注解处理器不允许对现有源代码进行操作（您甚至不能排除某些源代码不被编译）；您只能使用注释处理器生成额外的源文件。

如何使用 java / kotlin 中的注释处理将方法附加到现有 class？

How to append a method to existing class using annotation processing in java / kotlin?

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