# 一学就会的模块间通讯(ApiUtils) ## 背景 随着项目业务越来越多,开发出一套好的组件化方案势在必行,如果还在探寻一套好的组件化架构,那么 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 想必会是你的菜。 组件化方案中各业务是相互隔离的,所以两个业务模块要通信的话,就需要通过路由或者接口下沉来完成,业界的方案都无法与 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 完美融合,所以我就只好自己动手来完成一个更方便、精简、完美的 `ApiUtils`,它功能类似 SPI,但比 SPI 更适合于 Android,而且功能更强大。 在 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 架构中,我们可以通过 `ApiUtils` 来自由调用各模块的 `apis`,各业务通过对外提供的 `export` 模块来供其他业务方使用,自身只需要实现自身的 `export` 中的 `apis` 即可。其 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 的架构图如下所示: ![AucFrame](https://raw.githubusercontent.com/Blankj/AndroidUtilCode/master/art/auc_frame.png) `ApiUtils` 扮演的角色如下所示: ![ApiUtilsRole](https://raw.githubusercontent.com/Blankj/AndroidUtilCode/master/art/communication.png) 图中还有提到 **[BusUtils](https://github.com/Blankj/AndroidUtilCode/blob/master/plugin/bus-gradle-plugin)**,这是一个比 EventBus 更高效的模块内通讯工具,想了解的可以点进去看看哈。当然,`ApiUtils` 不仅在 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 中可以使用,在正常项目中你也可以使用它来做业务隔离,下面来介绍其具体使用方式。 ## 使用 ### 配置 在项目根目录的 `build.gradle` 中添加 `api` 插件: ```groovy buildscript { dependencies { ... classpath 'com.blankj:api-gradle-plugin:1.0' } } ``` 然后在 `application` 模块中使用该插件: ```groovy apply plugin: "com.blankj.api" ``` 给你的项目添加 **[AndroidUtilCode](https://github.com/Blankj/AndroidUtilCode)** 依赖: ```groovy api "com.blankj:utilcode:latest_version" ``` 如果你单纯只想引入 `ApiUtils` 也是可以的,需要你自己拷贝一份这个类放到你工程里,然后在 app 下的 `build.gradle` 中 配置 api 的 DSL 域如下所示: ```groovy api { apiUtilsClass "com.xxx.xxx.ApiUtils" } android { ... } ``` 可以猜测到默认的 apiUtilsClass 为 `com.blankj.utilcode.util.ApiUtils` 哈。 当然,如果你项目是开启混淆的话,全量引入 **[AndroidUtilCode](https://github.com/Blankj/AndroidUtilCode)** 也是可以的,混淆会帮你去除未使用到的类和方法。 ### 例子 插件和依赖都配置完毕,下面就让我们在项目中使用吧,举一个实际的例子,比如 `login` 模块中存在 `LoginActivity`,`main` 模块存在 `MainActivity`,这两个模块是平行的关系,两者互不依赖,现在我们通过 `ApiUtils` 让 `LoginActivity` 来启动 `MainActivity`,在 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 中每个业务模块下都有 `export` 模块,类似于你们自己项目中的底层公共模块,因为是 `login` 来调用 `main` 模块,所以是 `mian` 模块需要提供 `api` 来供 `login` 来调,所以我们在 `main` 的 `export` 中加入一个继承自 `ApiUtils.BaseApi` 的抽象类 `MainApi`,并添加启动 `MainActivity` 的抽象方法,我们把方法搞得更复杂点,带上自定义的参数和返回值,具体如下所示: ```java public abstract class MainApi extends ApiUtils.BaseApi { public abstract MainResult startMainActivity(Context context, MainParam param); } public class MainParam { private String name; public MainParam(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } public class MainResult { private String name; public MainResult(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } ``` 接下来我们在 `main` 模块新建 `MainApiImpl` 去实现这个抽象类,但需要额外做一步,**对该实现类加一个 `@ApiUtils.Api` 注解**,该注解是提供给 `api` 插件注入使用的,后面原理分析会提到,而且需要保证只能有一个空参的构造函数,因为后续调用的时候会用无参构造来生成实例,具体如下所示: ```java @ApiUtils.Api public class MainApiImpl extends MainApi { @Override public MainResult startMainActivity(Context context, MainParam param) { MainActivity.start(context, param); return new MainResult("result"); } } ``` 关于各模块的 `impl` 我建议最好放在各模块包名的最外层,这样方便打开这个模块源码就能找到这个模块向外暴露的 `apis`。 注解 `@ApiUtils.Api` 中还提供了一个 `isMock` 的值,该值默认是 `false`,所以如上注解相当于 `@ApiUtils.Api(isMock = false)`,该值代表该接口是否用于 mock,一个 `api` 在项目中只有一个实现,所以在单模块调试的时候,该模块在通过 `ApiUtils` 调用其他模块 `api` 的时候,因为其他模块没有依赖进来,所以此时就需要 mock 其他模块的 `api`,防止因为找不到其他模块的 `api` 而 crash,在 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 中的 `mock` 层中我们就是这么做的,比如 `login` 模块在单独调试的时候,此时 `main` 模块是不存在的,我们就要写一个 mock 的 `api` 如下所示: ```java @ApiUtils.Api(isMock = true) public class MainApiMockImpl extends MainApi { @Override public MainResult startMainActivity(Context context, MainParam param) { ToastUtils.showLong("Start MainActivity succeed."); return new MainResult("mock result"); } } ``` 当 `MainApiImpl` 和 `MainApiMockImpl` 同时存在的时候,`api` 插件会让 `isMock = false` 为最终的 `api` 实现类,也就是 `MainApiImpl`,在 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 中,mock 层是在非全量 pkg 的情况下才会参与编译,所以不用担心最终全量的 app 中存有 `mock` 的冗余操作。 下面就让我们在 `login` 中通过 `ApiUtils` 来调用 `mian` 提供的 `api` 吧,如下所示: ```java MainResult result = ApiUtils.getApi(MainApi.class) .startMainActivity(LoginActivity.this, new MainParam("MainParam")); ``` 这里说明下,`ApiUtils.getApi(MainApi.class)` 这一步是懒加载的,也就是只会在第一次调用的时候才初始化,所以不用担心初始化的时候把所有业务 `api` 都一股脑实现降低效率的风险。 现在,我们便可以运行一下查看是否可以跳转成功,`api` 插件还会在你的 application 目录下生成一份 `__api__.json` 的 api 列表文件,具体如下所示: ```json { "ApiUtilsClass": "com.blankj.utilcode.util.ApiUtils", "implApis": { "com/blankj/main/export/api/MainApi": "{ implApiClass: com/blankj/main/pkg/MainApiImpl, isMock: false }" }, "noImplApis": [] } ``` 如果项目中并没有实现 `MainApi` 的话,为了确保项目不会因为 `ApiUtils` 在运行时崩溃,`api` 插件会使其在编译时就不通过,此时 `__api__.json` 文件如下所示,提示你需要实现 `MainApi`: ```json { "ApiUtilsClass": "com.blankj.utilcode.util.ApiUtils", "implApis": {}, "noImplApis": [ "com/blankj/main/export/api/MainApi" ] } ``` 好了,使用已经介绍完毕了,看完是不是觉得还不错,6 着干嘛,赶紧扣愣吧,结合 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 使用简直美哉哈。 ## 规范 要想工具用得舒服,规范肯定要遵守的,所谓无规矩不成方圆,不然五花八门的问题肯定一堆堆,这里推荐如下规范: * `impl` 和 `api` 应该都是 `public` 的,而且 `impl` 中应该只存在一个无参的 `public` 构造函数(默认不写即可)。 * `api` 中接口的修改我们遵循类似于官方 Android SDK 的升级,大部分情况是新接口的出现需要兼容老接口,如果老接口并不影响功能的正常使用,也就无需通知业务方更新为新接口,新的接口一般都是新的业务方来调用;除非老的接口存有问题或漏洞,我们明确需要删除它,那在删除它的同时,我们还需要把业务中调用老接口的地方统一替换为新的接口,类似于我们升级 Android SDK 的时候,某些 `api` 明确被官方删除了,那我们就需要强行替换为新的接口。还是上面的跳转 `main` 的例子,由于新的业务在跳转的时候需新增一个 `UserInfo` 的参数,具体如下所示: ```java // old public abstract class MainApi extends ApiUtils.BaseApi { public abstract MainResult startMainActivity(Context context, MainParam param); } // good public abstract class MainApi extends ApiUtils.BaseApi { public abstract MainResult startMainActivity(Context context, MainParam param); public abstract MainResult startMainActivity(Context context, MainParam param, UserInfo info); } // don't public abstract class MainApi extends ApiUtils.BaseApi { public abstract MainResult startMainActivity(Context context, MainParam param, UserInfo info); } ``` 如果删除或修改老的接口的话,会导致其他模块还没来得及更新你的接口,从而调用你老的接口直接编译不过的问题。 * 把 `impl` 放在业务包的最外层,开门见山,方便寻找。 * 如果能结合 **[AucFrame](https://github.com/Blankj/AucFrameTemplate)** 来使用,那就更规范不过了。 ## 原理 ### api 插件原理分析 api 插件的源码在这里:[api 插件源码传送门](https://github.com/Blankj/AndroidUtilCode/tree/master/plugin/api-gradle-plugin),该插件通过 Gradle 的 transform 来完成对 `ApiUtils.init()` 做注入,下面来一步步分析: 不明白 transform 的可以先去了解下,简单来说 transform 就是专门用来做字节码插入操作的,最常见的就是 AOP(面向切面编程),这部分我就不科普了,有兴趣的可以自己搜索了解。 说到字节码操作,那就又有知识点了,想要上手快速简单的可以使用 `javassist`,不过,我选择了更强大快速的 `ASM`,这里我就不详细介绍了,有兴趣的可以自己去学习,`ASM` 其实也很简单的,在 [ASM Bytecode Outline](https://plugins.jetbrains.com/plugin/5918-asm-bytecode-outline) 这个插件帮助下写得还是很快的。 通过 ASM 扫描出所有继承自 `ApiUtils.BaseApi` 的类,以及所有带有 `@ApiUtils.Api` 注解的类,然后保存起来,相关代码如下所示: ```java @Override public void visit(int version, int access, String name, String signature, String superName, String[] interfaces) { className = name; superClassName = superName; if ((mApiUtilsClass + "$BaseApi").equals(superName)) { mApiClasses.add(name); } super.visit(version, access, name, signature, superName, interfaces); } @Override public AnnotationVisitor visitAnnotation(String desc, boolean visible) { if (("L" + mApiUtilsClass + "$Api;").equals(desc)) { hasAnnotation = true; return new AnnotationVisitor(Opcodes.ASM5, super.visitAnnotation(desc, visible)) { @Override public void visit(String name, Object value) {// 可获取注解的值 isMock = (boolean) value; super.visit(name, value); } }; } return super.visitAnnotation(desc, visible); } @Override public void visitEnd() { super.visitEnd(); if (hasAnnotation) { if (!isMock) {// 如果不是 mock 的话 ApiInfo apiInfo = mApiImplMap.get(superClassName); if (apiInfo == null) { mApiImplMap.put(superClassName, new ApiInfo(className, false)); } else {// 存在一个 api 多个实现就报错 errorStr = "<" + className + "> and <" + apiInfo.implApiClass + "> impl same api of <" + superClassName + ">"; } } else {// mock 的话,如果 map 中已存在就不覆盖了 if (!mApiImplMap.containsKey(superClassName)) { mApiImplMap.put(superClassName, new ApiInfo(className, true)); } } } } ``` 然后往 `ApiUtils.init()` 插入扫描出来的内容,比如上面举例的 `MainApi`,那么其最终插入的代码如下所示: ```java private void init() { this.registerImpl(MainApiImpl.class); } ``` 其 ASM 插入的代码如下所示: ```java @Override public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) { if (!"init".equals(name)) { return super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions); } // 往 init() 函数中写入 if (cv == null) return null; MethodVisitor mv = cv.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions); mv = new AdviceAdapter(Opcodes.ASM5, mv, access, name, descriptor) { @Override public AnnotationVisitor visitAnnotation(String desc, boolean visible) { return super.visitAnnotation(desc, visible); } @Override protected void onMethodEnter() { super.onMethodEnter(); } @Override protected void onMethodExit(int opcode) { super.onMethodExit(opcode); for (Map.Entry apiImplEntry : mApiImplMap.entrySet()) { mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0); mv.visitLdcInsn(Type.getType("L" + apiImplEntry.getValue().implApiClass + ";")); mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, mApiUtilsClass, "registerImpl", "(Ljava/lang/Class;)V", false); } } }; return mv; } ``` ### ApiUtils 原理分析 接下来看下 `ApiUtils.registerImpl` 的实现: ```java private void registerImpl(Class implClass) { mInjectApiImplMap.put(implClass.getSuperclass(), implClass); } ``` 很简单,就是往 `mInjectApiImplMap` 中插入了 key 为 `MainApiImpl` 的父类:`MainApi` 的 class,value 为 `MainApiImpl` 的 class。 后面就让我们来看具体调用 `getApi` 的操作吧: ```java public static T getApi(@NonNull final Class apiClass) { return getInstance().getApiInner(apiClass); } private Result getApiInner(Class apiClass) { BaseApi api = mApiMap.get(apiClass); if (api == null) { synchronized (this) { api = mApiMap.get(apiClass); if (api == null) { Class implClass = mInjectApiImplMap.get(apiClass); if (implClass != null) { try { api = (BaseApi) implClass.newInstance(); mApiMap.put(apiClass, api); } catch (Exception ignore) { Log.e(TAG, "The <" + implClass + "> has no parameterless constructor."); return null; } } else { Log.e(TAG, "The <" + apiClass + "> doesn't implement."); return null; } } } } //noinspection unchecked return (Result) api; } public abstract static class BaseApi { } ``` 这段代码很好理解,而且加了同步锁操作,防止多线程生成多个 `impl`,然后,根据传进来的 `api` 的 class,我们通过注入的 `map` 中找到具体的 `impl` 的 class,如果缓存中有就取缓存中的,没有的话就通过 `newInstance` 来实例化一个 `impl`,并放入缓存中,最终返回其 `impl`。因为是通过 `newInstance` 来实例化 `impl`,这也解释了为什么 `impl` 中需保留无参构造函数,而且只有在使用时才会初始化,而不是一股脑把所有的 `api` 都初始化。 简易实用,不到 100 行代码实现模块间跳转的 `ApiUtils` 已介绍完毕,接下来你就可以小试牛刀了。 ## [Change Log](https://github.com/Blankj/AndroidUtilCode/blob/master/plugin/api-gradle-plugin/CHANGELOG.md)