APT(Annotation processing tool) 是一种处理注释的工具,它对源代码文件进行检测找出其中的Annotation，使用Annotation进行额外的处理。
Annotation处理器在处理Annotation时可以根据源文件中的Annotation生成额外的源文件和其它的文件(文件具体内容由Annotation处理器的编写者决定),APT还会编译生成的源文件和原来的源文件，将它们一起生成class文件.使用APT主要的目的是简化开发者的工作量。
因为APT可以编译程序源代码的同时，生成一些附属文件(比如源文件类文件程序发布描述文件等)，这些附属文件的内容也都是与源代码相关的，换句话说，使用APT可以代替传统的对代码信息和附属文件的维护工作。
如果有过Hibernate开发经验的朋友可能知道每写一个Java文件还必须额外地维护一个Hibernate映射文件(一个名为*.hbm.xml的文件,当然可以有一些工具可以自动生成)下面将使用Annotation来简化这步操作。为了使用系统的apt工具来读取源文件中的Annotation，程序员必须自定义一个Annotation处理器，编写Annotation处理器需要使用JDK-lib目录中的tools.jar 里的如下4个包。
com.sun.mirror.apt: //和APT交互的接口
com.sun.mirror.declaration: //包含各种封装类成员类方法类声明的接口。
com.sun.mirror.type: //包含各种封装源代码中程序元素的接口。
com.sun.mirror.util: //提供了用于处理类型和声明的一些工具。
每个Annotation处理器需要实现com.sun.mirror.apt包下的AnnotationProcessor接口，这个接口中定义了一个"process"方法，该方法是由apt调用Annotation处理器时将被用到的。
一个Annotation处理器可以处理一种或多种Annotation类型。
1. 通常情况下Annotation处理器实例是由其相应的工厂返回Annotation处理器工厂应该实现AnnotationProcessorFactory接口APT将调用工厂类的getProcessorFor方法来获得Annotation处理器。
2. 在调用过程中APT将提供给工厂类一个AnnotationProcessorEnvironment对象。
3. AnnotationProcessorEnvironment对象是APT工具与注释环境通信的途径。
使用APT工具来处理源文件时，APT首先检测在源代码文件中包含哪些Annotation，然后APT将查找所需的处理器工厂，并由工厂来返回相应的Annotation处理器。如果该处理器工厂支持这些Annotaion，处理器工厂返回的Annotaion处理器将会处理这些Annotation，如果生成的源文件中再次包含Annotaion,APT将会重复上面过程，直至没有新文件生成。
为了说明使用APT来根据源文件中的注释来生成额外的文件。下面将定义三个Annotation类型，分别用于修饰持久化类，标识属性和普通属性。
修饰表属性
import java.lang.annotation.*;
/**
* 修饰表属性
*/
@Documented
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Persistent {
String table();
}
修饰标识属性
import java.lang.annotation.*;
/**
* 修饰标识属性
*/
@Documented
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface IdProperty {
String column();
String type();
String generator();
}
修饰普通成员变量的Annotation
import java.lang.annotation.*;
/**
* 修饰普通成员变量的Annotation
*/
@Documented
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Property {
String column();
String type();
}
定义了三个Annotation之后，下面我们提供一个简单的Java类文件，这个Java类文件使用了上面三个Annotation来修饰
/**
* 普通的Java类
*/
@Persistent(table = "persons_table")
public class Person {
@IdProperty(column = "person_id", type = "integer", generator = "identity")
private int id;
@Property(column = "person_name", type = "string")
private String name;
@Property(column = "person_age", type = "integer")
private int age;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
上面Person类是一个非常普通的Java类，但这个普通的Java类使用了@Persistent,@IdProperty,@IdPropery三个Annotation。
下面我们为这三个Annotation提供了一个Annotation处理器该处理器的功能是根据注释来生成一个Hibernate的映射文件。
import com.sun.mirror.apt.*;
import com.sun.mirror.declaration.*;
import com.sun.mirror.type.*;
import com.sun.mirror.util.*;
import java.beans.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
import java.lang.reflect.*;
public class HibernateAnnotationProcessor implements AnnotationProcessor {
// Annotation处理器环境是该处理器与APT交互的重要途径
private AnnotationProcessorEnvironment env;
// 构造HibernateAnnotationProcessor对象时获得处理器环境
public HibernateAnnotationProcessor(AnnotationProcessorEnvironment env) {
this.env = env;
}
// 循环处理每个对象
public void process() {
// 遍历每个class文件
for (TypeDeclaration t : env.getSpecifiedTypeDeclarations()) {
// 定义一个文件输出流用于生成额外的文件
FileOutputStream fos = null;
// 获取正在处理的类名
String clazzName = t.getSimpleName();
// 获取类定义前的Persistent Annotation
Persistent per = t.getAnnotation(Persistent.class);
// 当per Annotation不为空时才继续处理
if (per != null) {
try {
// 创建文件输出流
fos = new FileOutputStream(clazzName + ".hbm.xml");
PrintStream ps = new PrintStream(fos);
// 执行输出
ps.println("<?xml version=\"1.0\"?>");
ps.println("<!DOCTYPE hibernate-mapping");
ps.println(" PUBLIC \"-// Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN\"");
ps.println(" \"http:// hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd\">");
ps.println("<hibernate-mapping>");
ps.print(" <class name=\"" + t);
// 输出per的table()的值
ps.println("\" table=\"" + per.table() + "\">");
for (FieldDeclaration f : t.getFields()) {
// 获取指定FieldDeclaration前面的IdProperty Annotation
IdProperty id = f.getAnnotation(IdProperty.class);
// 如果id Annotation不为空
if (id != null) {
// 执行输出
ps.println(" <id name=\"" + f.getSimpleName() + "\" column=\"" + id.column() + "\" type=\"" + id.type() + "\">");
ps.println(" <generator class=\"" + id.generator() + "\"/>");
ps.println(" </id>");
}
// 获取指定FieldDeclaration前面的Property Annotation
Property p = f.getAnnotation(Property.class);
// 如果p Annotation不为空
if (p != null) {
// 执行输出
ps.println(" <property name=\"" + f.getSimpleName() + "\" column=\"" + p.column() + "\"type=\"" + p.type() + "\"/>");
}
}
ps.println(" </class>");
ps.println("</hibernate-mapping>");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally { // 关闭输出流
try {
if (fos != null) {
fos.close();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
}
}
}
上面的Annotation处理器比较简单与前面通过反射来获取Annotation信息不同的是，这个Annotation处理器使用AnnotationProcessorEnvironment来获取Annotation信息AnnotationProcessorEnvironment包含了一个getSpecifiedTypeDeclarations方法，可获取所有需要处理的类声明，这个类声明可包括类，接口，和枚举等声明，由TypeDeclaration对象表地示与Classc对象的功能大致相似，区别只是TypeDeclaration是静态，只要有类文件就可以获得该对象而Class是动态的必须由虚拟机装载了指定类文件后才会产生。
TypeDeclaration又包含了如下三个常用方法来获得对应的程序元素。
getFields: 获取该类声明里的所有成员变量声明返回值是集合元素FieldDeclaration的集合
getMethods: 获取该类声明里的所有成员声明返回值是集合元素MethodDeclaration的集合
getPackage: 获取该类声明里的包声明返回值是TypeDeclaration
上面三个方法返回的TypeDeclaration,FieldDeclaration,MethodDeclaration都可调用getAnnotation方法来访问修饰它们的Annotation,上面程序中就是获取不同程序元素的Annotation的代码。
提供了上面的Annotation处理器类之后，还应该为该Annotation处理器提供一个处理工厂，处理工厂负责决定该处理器支持哪些Annotation，并通过getProcessorFor方法来生成一个Annotation处理哭对象。
import com.sun.mirror.apt.*;
import com.sun.mirror.declaration.*;
import com.sun.mirror.type.*;
import com.sun.mirror.util.*;
import java.beans.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
public class HibernateAnnotationFactory implements AnnotationProcessorFactory {
// 所有支持的注释类型
public Collection<String> supportedAnnotationTypes() {
return Arrays.asList("Property", "IdProperty", "Persistent");
}
// 返回所有支持的选项
public Collection<String> supportedOptions() {
return Arrays.asList(new String[0]);
}
// 返回Annotation处理器
public AnnotationProcessor getProcessorFor( Set<AnnotationTypeDeclaration> atds, AnnotationProcessorEnvironment env) {
return new HibernateAnnotationProcessor(env);
}
}
提供了上面的处理器工厂后就可以使用APT工具来处理上面的Person.java源文件。并根据该源文件来生成一个XML文件。 APT工具位于JDK的安装路径的bin路径下。
运行APT命令时，可以使用-factory选项来指定处理器工厂类。
如下所示 run.cmd，使用前注意配置Java环境变量：
apt -factory HibernateAnnotationFactory Person.java
使用APT工具HibernateAnnotationFactory工厂来处理Person.java后将可以看到在相同路径下，生成了一个Person.hbm.xml文件了。该文件内容如下：
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping
PUBLIC "-// Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http:// hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd">
<hibernate-mapping>
<class name="Person" table="persons_table">
<id name="id" column="person_id" type="integer">
<generator class="identity"/>
</id>
<property name="name" column="person_name"type="string"/>
<property name="age" column="person_age"type="integer"/>
</class>
</hibernate-mapping>
运行后文件清单：
注：
在运行上图中的run.cmd文件中，如果出现某些类没有编译成.class文件，则需要手功通过javac myClass.java 进行编译，最后得到的Person.hbm.xml 就是我们所要的文件。
