揭开Dagger2的神秘面纱

时亚东2024-12-28 10:43

什么是Dagger2

Dagger2是一个依赖注入的IOC框架，通俗的话解释就是能够帮助我们new对象的框架。Dagger2框架通过APT在编译时候生成代码实现帮助new对象功能，里面主要涉及Component、Subcomponent、Module、Provides、Scope、Qualifier。

Dagger2是帮助我们注入对象的框架，那使用该框架有何优点呢？

  1. 模块间解耦
  2. 提高代码的可维护性
  3. 代码的可测试性

Dagger2使用

Inject

@Inject该注解可以使用在类的构造方法或类的成员变量上。

  1. 在构造方法使用该注解，是告诉Dagger2需要注入该类的对象时，调用当前构造方法创建对象。如下示例在无参构造方法上使用该注解，在需要注入该类对象时，Dagger2就会调用该构造方法创建对象实例。
java 复制代码 
public class User {
    @Inject
    public User() {
    }
}
  1. 在成员变量使用该注解，表示该对象需要被注入。如下示例代码就是告诉Dagger2这里的User对象需要你帮我注入进来。这里只是告诉Dagger2需要被注入，但还没有执行注入动作。
java 复制代码 
public class TestActivity extends AppCompatActivity {

    @Inject
    User user;
}

我们介绍了Inject可以用在类的构造方法上，用来提供依赖。但如果这个需要注入的类是不是我们自己创建的而是第三方库的呢？我们如何提供依赖？这里我们就引入了Module。

Module

@Module用来修饰类，表示该类可以提供依赖，告诉Dagger2所需要的依赖可以来这里找。

java 复制代码 
@Module
public class ApplicationModule {
    private final Context context;

    ApplicationModule(Context context) {
        this.context = context;
    }

    @Singleton
    @Provides
    public Context provideContext(){
        return context;
    }
}

我们创建了一个ApplicationModule类，该类使用@Module注解，表示该类是用来提供依赖的。该类有一个返回值为Context的provideContext()方法，并且使用@Singleton和Provides，表示该类能提供一个单例的Context对象。

如果有一些第三方库的对象，一些接口的实现类或抽象方法的子类需要注入都可以在Module中提供依赖。

Provides

我们在Module类中自己定义的方法上使用该注解，是告诉Dagger2调用该方法可以生成依赖对象。上面的类中provideContext这个方法就是告诉Dagger2我可以提供Context对象。

Component

@Component被用在Component类上，他是Inject和Module的桥梁，当Component装载上了Module,该Component就具备了注入该Module所提供依赖的能力。如下示例中ApplicationComponent装载了ApplicationModule，那该ApplicationComponent就具备了注入ApplicationModule所提供依赖的能力，也就是有了注入单例Context对象的能力。

java 复制代码 
@Singleton
@Component(modules = {ApplicationModule.class})
public interface ApplicationComponent {

}

Component是一个注入器，主要是帮助我们注入对象的。Module是一个依赖提供器，主要是用来提供依赖的。那我们接下来看一下怎么才能完成真正的注入。

第一步我们需要给ApplicationComponent装载ApplicationModule对象。这里我们创建了一个ApplicationModule对象，并且传入了一个全局的Application Context。我们通过建造者模式把我们创建的ApplicationModule对象传递给DaggerApplicationComponent。关于DaggerApplicationComponent就是APT帮我们生成的AoolicationComponent对应的代码，我们后面在做详细分析。示例代码如下：

java 复制代码 
public class MyApplication extends Application {

    private ApplicationComponent applicationComponent;

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        ApplicationModule module = new ApplicationModule(this);
        applicationComponent = DaggerApplicationComponent.builder().applicationModule(module).build();
    }

    public ApplicationComponent getApplicationComponent(){
        return applicationComponent;
    }
}

第二步要在component类中写明我们要给哪个类提供注入。下面的示例代码中inject方法表明，我们要给TestActivity类提供注入。这里的inject方法名可以可以随意定义，没有固定要求。

java 复制代码 
@Singleton
@Component(modules = {ApplicationModule.class})
public interface ApplicationComponent {
    void inject(TestActivity activity);
}

第三步注入，下面的代码我们就完成了User对象的注入，这里的User成员变量必须使用public修饰，至于为什么是public我们后面讲源码时再作分析。

java 复制代码 
public class TestActivity extends AppCompatActivity {

    @Inject
    User user;

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        ApplicationComponent applicationComponent = ((MyApplication) getApplication()).getApplicationComponent();
        applicationComponent.inject(this);
    }
}

Qualifier

@Qualifier注解是用在Annotation上的用来创建别名。那创建别名有什么用呢?别名主要是用来处理同一个类有多个对象，表明具体需要注入那个对象。如果不自己定义Qualifier可以看Dagger2给我们提供好的一个Annoation @Name

java 复制代码 
@Qualifier
@Documented
@Retention(RUNTIME)
public @interface UserQualifier {
}

那我们定义了这个UserQualifier如何使用呢，我们修改一下我们的ApplicationModule类，添加一个可以提供带有@UserQualifier注解的方法，该方法返回一个User对象。在TestActivity类中的成员变量中添加一个带有@UserQualifier注解的成员变量user2.这样user2对象就会使用有同样注解的provideUser()方法提供注入对象，而没有@UserQualifier注解的成员变量user，仍然使用User构造方法提供注解。代码如下：

java 复制代码 
@Module
public class ApplicationModule {
    ...

    @UserQualifier
    @Provides
    public User provideUser(){
        return new User();
    }
}

public class TestActivity extends AppCompatActivity {

    @Inject
    User user;

    @UserQualifier
    @Inject
    User user2;

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        ApplicationComponent applicationComponent = ((MyApplication) getApplication()).getApplicationComponent();
        applicationComponent.inject(this);
    }
}

Scope

@Scope注解是用在Annotation上，主要是用来提供注入对象的作用域（生命周期）,如我们上面用到的@Singleton就是一个scope，我们可以自己定义一些scope。如下代码我们定义了一个Application级别的Scope和一个Activity级别的scope。

java 复制代码 
@Scope
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ApplicationScope {
}

@Scope
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ActivityScope {
}

上面我们定义了Scope，那怎么使用呢？我们修改一下我们定义的ApplicationModule，在provideContext()方法修改成使用我们自己定义的scope ApplicationScope。再定义一个ActivityModule用来提供Activity级别Context的Module,并把ApplicationScope装载到ActivityComponent上。在给ApplicationPresenter提供application级别的Context和Activity级别的Context就用到了这两个注解。具体代码如下：

java 复制代码 
@Module
public class ApplicationModule {
    private final Context context;

    public ApplicationModule(Context context) {
        this.context = context;
    }

    @ApplicationScope
    @Provides
    public Context provideContext(){
        return context;
    }

     ...
}


@Module
public class ActivityModule {

    private final Context context;

    public ActivityModule(Context context) {
        this.context = context;
    }

    @Provides
    @ActivityScope
    public Context provideContext(){
        return context;
    }
}


@Component(modules = {ActivityModule.class})
public interface ActivityComponent {
}



public class ApplicationPresenter {

    private final Context appContext;
    private final Context activityContext;

    public ApplicationPresenter(@ApplicationScope Context appContext,@ActivityScope Context activityContext) {
        this.appContext = appContext;
        this.activityContext = activityContext;
    }
}

Component的dependencies属性

Component的属性可以使用dependencies拿到其它Component暴露出来的依赖。示例代码如下：

java 复制代码 
@ApplicationScope
@Component(modules = {ApplicationModule.class})
public interface ApplicationComponent {

    /**
     * 暴露Context依赖给其它的Component使用。
     */
    Context context();
}


@ActivityScope
@Component(dependencies = {ApplicationComponent.class}, modules = {ActivityModule.class})
public interface ActivityComponent {
    void inject(TestActivity activity);
}

这里我们的ApplicationComponent暴露的Context依赖，ActivityComponent依赖了ApplicationComponent，这样ActivityComponent也同样具有了Application级别的Context。

这里需要注意两点：

  1. ApplicationComponent暴露的依赖，ActivityComponent才能拿到。ActivityComponent可以有多个dependencies依赖,并且其它的Component也可以依赖ActivityComponent。
  2. 父Component与子Component的Scope不能相同。

Subcomponent

@Subcomponent从属方式，我们上面的实现方式是选择Component的dependencies属性，此时需要在被依赖的Component中有显示的声明。这里介绍另一种方法，Subcomponent（包含方式）。相比于依赖方式，包含方式不需要在父Component中显示的提供方法，就可以拿到想要的东西。示例代码：

java 复制代码 
@ApplicationScope
@Component(modules = {ApplicationModule.class})
public interface ApplicationComponent {

    ActivityComponent plus(ActivityModule module);
}


@ActivityScope
@Subcomponent(modules = {ActivityModule.class})
public interface ActivityComponent {
    
    void inject(TestActivity activity);
}

在ApplicationComponent中不需要暴露依赖，但需要指明子Component，这里使用方法plus指明ActivityComponent为ApplicationComponent的子Component。注意这里的方法名没有要求，可以任意。

这里需要注意两点：

  1. 子Componet需要使用@Subcomponent注解，指明为子Component，且子Component不能再使用dependencies属性。
  2. 父Component与子Component的Scope不能相同。

下面我们看看怎么使用？代码如下：

java 复制代码 
public class TestActivity extends AppCompatActivity {

    @Inject
    User user;

    @UserQualifier
    @Inject
    User user2;

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        ApplicationComponent applicationComponent = ((MyApplication) getApplication()).getApplicationComponent();
        applicationComponent.plus(new ActivityModule(this)).inject(this);
    }
}

源码解析

上面我们知道了Dagger2能帮助我们完成依赖注入，并且知道了怎么去使用它，下面我们去了解一下为什么Dagger2能帮助我们完成依赖注入。

我们观察Dagger2通过APT帮我们生成的代码，会发现有3种代码：

  • DaggerxxxComponent
  • xxx_Factory
  • xxx_MembersInjector

XXX_Factory

能产生Factory类型代码的有两种形式：

  1. 在构造方法使用@Inject注解来提供依赖的类生成，如下所示：
java 复制代码 
public final class User_Factory implements Factory<User> {
  @Override
  public User get() {
    return newInstance();
  }

  public static User_Factory create() {
    return InstanceHolder.INSTANCE;
  }

  public static User newInstance() {
    return new User();
  }

  private static final class InstanceHolder {
    private static final User_Factory INSTANCE = new User_Factory();
  }
}

public interface Factory<T> extends Provider<T> {
}

我们创建的User类，生成了User_Factory，User_Factory实现了Factory接口，Factory继承了Provider。可以看出User_Factory其实是一个Provider，其get()方法调用了newInstance()方法，newInstance()方法调用了new User()创建出一个User对象。可以得出结论，该Provider主要是给我们提供User对象依赖。

  1. 使用Module提供的依赖，如我们的ApplicationModule提供的User依赖也会生成Factory，代码如下：
java 复制代码 
public final class ApplicationModule_ProvideUserFactory implements Factory<User> {
  private final ApplicationModule module;

  public ApplicationModule_ProvideUserFactory(ApplicationModule module) {
    this.module = module;
  }

  @Override
  public User get() {
    return provideUser(module);
  }

  public static ApplicationModule_ProvideUserFactory create(ApplicationModule module) {
    return new ApplicationModule_ProvideUserFactory(module);
  }

  public static User provideUser(ApplicationModule instance) {
    return Preconditions.checkNotNullFromProvides(instance.provideUser());
  }
}

其get()方法调用的我们在ApplicationModule类中定义的provideUser()方法生成User对象。

DaggerxxxComponent

我们创建的ApplicationComponent生成了DaggerApplicationComponent，其有ApplicationComponentImpl和ApplicationComponentImpl两个内部类，代码如下：

java 复制代码 
public final class DaggerApplicationComponent {
  private DaggerApplicationComponent() {
  }

  public static Builder builder() {
    return new Builder();
  }

  public static final class Builder {
    private ApplicationModule applicationModule;

    private Builder() {
    }

    public Builder applicationModule(ApplicationModule applicationModule) {
      this.applicationModule = Preconditions.checkNotNull(applicationModule);
      return this;
    }

    public ApplicationComponent build() {
      return new ApplicationComponentImpl(applicationModule);
    }
  }

  private static final class ActivityComponentImpl implements ActivityComponent {
    ...
  }

  private static final class ApplicationComponentImpl implements ApplicationComponent {
    ...
  }
}

ApplicationComponentImpl实现了我们定义的ApplicationComponent。我们先看一下该类做了什么？代码如下：

java 复制代码 
private static final class ApplicationComponentImpl implements ApplicationComponent {
  private final ApplicationComponentImpl applicationComponentImpl = this;

  private Provider<User> provideUserProvider;

  private ApplicationComponentImpl(ApplicationModule applicationModuleParam) {

    initialize(applicationModuleParam);

  }

  @SuppressWarnings("unchecked")
  private void initialize(final ApplicationModule applicationModuleParam) {
    this.provideUserProvider = DoubleCheck.provider(ApplicationModule_ProvideUserFactory.create(applicationModuleParam));
  }

  @Override
  public ActivityComponent plus(ActivityModule module) {
    Preconditions.checkNotNull(module);
    return new ActivityComponentImpl(applicationComponentImpl, module);
  }
}

该类在构造方法中调用initialize方法初始化了一个Provider<User>成员变量，该成员变量用来提供User对象依赖。initialize中又调用了DoubleCheck.provider方法，其参数是一个Factory，上面我们已经说过了，这里不再详细说明。我们看一下DoubleCheck做了什么？代码如下：

java 复制代码 
public final class DoubleCheck<T> implements Provider<T>, Lazy<T> {
  private static final Object UNINITIALIZED = new Object();

  private volatile Provider<T> provider;
  private volatile Object instance = UNINITIALIZED;

  private DoubleCheck(Provider<T> provider) {
    assert provider != null;
    this.provider = provider;
  }

  @SuppressWarnings("unchecked") // cast only happens when result comes from the provider
  @Override
  public T get() {
    Object result = instance;
    if (result == UNINITIALIZED) {
      synchronized (this) {
        result = instance;
        if (result == UNINITIALIZED) {
          result = provider.get();
          instance = reentrantCheck(instance, result);
          /* Null out the reference to the provider. We are never going to need it again, so we
           * can make it eligible for GC. */
          provider = null;
        }
      }
    }
    return (T) result;
  }

  public static <P extends dagger.internal.Provider<T>, T> dagger.internal.Provider<T> provider(
      P delegate) {
    checkNotNull(delegate);
    if (delegate instanceof DoubleCheck) {
      /* This should be a rare case, but if we have a scoped @Binds that delegates to a scoped
       * binding, we shouldn't cache the value again. */
      return delegate;
    }
    return new DoubleCheck<T>(delegate);
  }

}

我们可以看出其实DoubleCheck也是一个Provider,我们调用DoubleCheck.provider方法传入一个User_Factory并且创建了一个DoubleCheck对象。既然DoubleCheck也是一个Provider，我们看一下它的get()方法，其get()方法使用双重检查锁返回了User对象。

ApplicationModule_ProvideUserFactory也是一个能提供User对象的Provider，DoubleCheck是一个提供User对象的Provider，那把ApplicationModule_ProvideUserFactory包装成一个DoubleCheck对象有什么用呢？

其作用是同一个DoubleCheck对象调用其get()方法获得的User对象是唯一的，而提供User对象的DoubleCheck对象在ApplicationComponentImpl类中也是唯一的，而ApplicationComponentImpl是在我们自己定义的Application中通过DaggerApplicationComponent的build()方法创建的也是唯一的，这样就把User的作用域（生命周期）与ApplicationComponent保持一致，这也是Dagger2作用域的一种体现。

xxx_MembersInjector

xxx_MembersInjector是真正注入的地方，我们要给TestActivity提供注入，Dagger2就生成了TestActivity_Membersinjector,代码如下：

java 复制代码 
public final class TestActivity_MembersInjector implements MembersInjector<TestActivity> {
  private final Provider<User> userProvider;

  private final Provider<User> user2Provider;

  public TestActivity_MembersInjector(Provider<User> userProvider, Provider<User> user2Provider) {
    this.userProvider = userProvider;
    this.user2Provider = user2Provider;
  }

  public static MembersInjector<TestActivity> create(Provider<User> userProvider,
      Provider<User> user2Provider) {
    return new TestActivity_MembersInjector(userProvider, user2Provider);
  }

  @Override
  public void injectMembers(TestActivity instance) {
    injectUser(instance, userProvider.get());
    injectUser2(instance, user2Provider.get());
  }

  @InjectedFieldSignature("com.example.lz.TestActivity.user")
  public static void injectUser(TestActivity instance, User user) {
    instance.user = user;
  }

  @InjectedFieldSignature("com.example.lz.TestActivity.user2")
  @UserQualifier
  public static void injectUser2(TestActivity instance, User user2) {
    instance.user2 = user2;
  }
}

该类中的injectMembers(TestActivity instance)方法，会调用injectUser和injectUser2方法，我们看一下injectUser方法，会给TestActivity.user赋值，这也是我们刚开始说到的需要被注入的对象必须定义成publish原因。

injectMembers(TestActivity instance)方法在ActivityComponentImpl中被inject方法调用。代码如下：

java 复制代码 
private static final class ActivityComponentImpl implements ActivityComponent {
  private final ApplicationComponentImpl applicationComponentImpl;

  private final ActivityComponentImpl activityComponentImpl = this;

  private ActivityComponentImpl(ApplicationComponentImpl applicationComponentImpl,
      ActivityModule activityModuleParam) {
    this.applicationComponentImpl = applicationComponentImpl;
  }

  @Override
  public void inject(TestActivity activity) {
    injectTestActivity(activity);
  }

  private TestActivity injectTestActivity(TestActivity instance) {
    TestActivity_MembersInjector.injectUser(instance, new User());
    TestActivity_MembersInjector.injectUser2(instance, applicationComponentImpl.provideUserProvider.get());
    return instance;
  }
}

从上面的使用到源码的分析，我们发现使用dagger2,需要建立ApplicationComponent、ApplicatonModule 、ActivityComponent、ActivityModule、 ApplicationScope、ActivityScope等内容，甚至还需要更多的内容需要去创建。这无疑增加了我们使用的复杂度和难度，我们能否简化呢？答案是肯定的，那就是Hilt，（Dagger）匕首+(Hilt)刀柄=好用。我们下篇文章再去分析Hilt的详细使用与源码分析。

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