其实 Gradle Transform 就是个纸老虎 —— Gradle 系列(4)
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🔥 Hi，我是小彭。本文已收录到 GitHub · Android-NoteBook 中。这里有 Android 进阶成长知识体系，有志同道合的朋友，欢迎跟着我一起成长。（联系方式在 GitHub）
前言
目前，使用 AGP Transform API 进行字节码插桩已经非常普遍了，例如 Booster、神策等框架中都有 Transform 的影子。Transform 听起来很高大上，其本质就是一个 Gradle Task。在这篇文章里，我将带你理解 Transform 的工作机制、使用方法和核心源码解析，并通过一个 Demo 帮助你融会贯通。
这篇文章是全面掌握 Gradle 构建系统系列的第 4 篇：
- 1、Gradle 基础
- 2、Gradle 插件
- 3、Gradle 依赖管理
- 4、APG Transform
1. 认识 Transform
1.1 什么是 Transform？
Transform API 是 Android Gradle Plugin 1.5 就引入的特性，主要用于在 Android 构建过程中，在 Class→Dex 这个节点修改 Class 字节码。利用 Transform API，我们可以拿到所有参与构建的 Class 文件，借助 Javassist 或 ASM 等字节码编辑工具进行修改，插入自定义逻辑。一般来说，这些自定义逻辑是与业务逻辑无关的。
使用 Transform 的常见的应用场景有：
- 埋点统计： 在页面展现和退出等生命周期中插入埋点统计代码，以统计页面展现数据；
- 耗时监控： 在指定方法的前后插入耗时计算，以观察方法执行时间；
- 方法替换： 将方法调用替换为调用另一个方法。
1.2 Transform 的基本原理
先大概了解下 Transform 的工作机制：
- 1、工作时机： Transform 工作在 Android 构建中由 Class → Dex 的节点；
- 2、处理对象： 处理对象包括 Javac 编译后的 Class 文件、Java 标准 resource 资源、本地依赖和远程依赖的 JAR/AAR。Android 资源文件不属于 Transform 的操作范围，因为它们不是字节码；
- 3、Transform Task： 每个 Transform 都对应一个 Task，Transform 的输入和输出可以理解为对应 Transform Task 的输入输出。每个 TransformTask 的输出都分别存储在
app/build/intermediates/transform/[Transform Name]/[Variant]文件夹中； - 4、Transform 链： TaskManager 会将每个 TransformTask 串联起来，前一个 Transform 的输出会作为下一个 Transform 的输入。
1.3 Transform API
了解 Transform 的基本工作机制后，我们先来看 Transform 的核心 API。这里仅列举出 Transform 抽象类中最核心的方法，有几个次要的方法后面再说。
com.android.build.api.transform.java
public abstract class Transform {
// 指定 Transform 的名称，该名称还会用于组成 Task 的名称
// 格式为 transform[InputTypes]With[name]For[Configuration]
public abstract String getName();
// （孵化中）用于过滤 Variant，返回 false 表示该 Variant 不执行 Transform
public boolean applyToVariant(VariantInfo variant) {
return true;
}
// 指定输入内容类型
public abstract Set<ContentType> getInputTypes();
// 指定输出内容类型，默认取 getInputTypes() 的值
public Set<ContentType> getOutputTypes() {
return getInputTypes();
}
// 指定消费型输入内容范畴
public abstract Set<? super Scope> getScopes();
// 指定引用型输入内容范畴
public Set<? super Scope> getReferencedScopes() {
return ImmutableSet.of();
}
// 指定是否支持增量编译
public abstract boolean isIncremental();
// 核心 API
public void transform(TransformInvocation transformInvocation)
throws TransformException, InterruptedException, IOException {
// 分发到过时 API，以兼容旧版本的 Transform
//noinspection deprecation
transform(transformInvocation.getContext(), transformInvocation.getInputs(),
transformInvocation.getReferencedInputs(),
transformInvocation.getOutputProvider(),
transformInvocation.isIncremental());
}
// 指定是否支持缓存
public boolean isCacheable() {
return false;
}
}
1.4 ContentType 内容类型
ContentType 是一个枚举类接口，表示输入或输出内容的类型，在 AGP 中定义了 DefaultContentType 和 ExtendedContentType 两个枚举类。但是，我们在自定义 Transform 时只能使用 DefaultContentType 中定义的枚举，即 CLASSES 和 RESOURCES 两种类型，其它类型仅供 AGP 内置的 Transform 使用。
自定义 Transform 需要在两个位置定义内容类型：
- 1、Set getInputTypes()： 指定输入内容类型，允许通过 Set 集合设置输入多种类型；
- 2、Set getOutputTypes()： 指定输出内容类型，默认取 getInputTypes() 的值，允许通过 Set 集合设置输出多种类型。
ExtendedContentType.java
// 加强类型，自定义 Transform 无法使用
public enum ExtendedContentType implements ContentType {
// DEX 文件
DEX(0x1000),
// Native 库
NATIVE_LIBS(0x2000),
// Instant Run 加强类
CLASSES_ENHANCED(0x4000),
// Data Binding 中间产物
DATA_BINDING(0x10000),
// Dex Archive
DEX_ARCHIVE(0x40000),
;
}
QualifiedContent.java
enum DefaultContentType implements ContentType {
// Java 字节码，包括 Jar 文件和由源码编译产生的
CLASSES(0x01),
// Java 资源
RESOURCES(0x02);
}
在 TransformManager 中，预定义了一部分内容类型集合，常用的是 CONTENT_CLASS 操作 Class。
TransformManager.java
public static final Set<ContentType> CONTENT_CLASS = ImmutableSet.of(CLASSES);
public static final Set<ContentType> CONTENT_JARS = ImmutableSet.of(CLASSES, RESOURCES);
public static final Set<ContentType> CONTENT_RESOURCES = ImmutableSet.of(RESOURCES);
1.5 ScopeType 作用域
ScopeType 也是一个枚举类接口，表示输入内容的范畴。在 AGP 中定义了 InternalScope 和 Scope 两个枚举类。但是，我们在自定义 Transform 只能使用 Scope 中定义的枚举，其它类型仅供 AGP 内置的 Transform 使用。
Transform 需要在两个位置定义输入内容范围：
- 1、Set getScopes() 消费型输入内容范畴： 此范围的内容会被消费，因此当前 Transform 必须将修改后的内容复制到 Transform 的中间目录中，否则无法将内容传递到下一个 Transform 处理；
- 2、Set getReferencedScopes() 指定引用型输入内容范畴： 默认是空集合，此范围的内容不会被消费，因此不需要复制传递到下一个 Transform，也不允许修改。
InternalScope.java
// 内部使用的作用域，自定义 Transform 无法使用
public enum InternalScope implements QualifiedContent.ScopeType {
MAIN_SPLIT(0x10000),
LOCAL_DEPS(0x20000),
FEATURES(0x40000),
;
}
QualifiedContent.java
enum Scope implements ScopeType {
// 当前模块
PROJECT(0x01),
// 子模块
SUB_PROJECTS(0x04),
// 外部依赖，包括当前模块和子模块本地依赖和远程依赖的 JAR/AAR
EXTERNAL_LIBRARIES(0x10),
// 当前变体所测试的代码（包括依赖项）
TESTED_CODE(0x20),
// 本地依赖和远程依赖的 JAR/AAR（provided-only）
PROVIDED_ONLY(0x40),
}
在 TransformManager 中，预定义了一部分作用域集合，常用的是 SCOPE_FULL_PROJECT 所有模块。需要注意，Library 模块注册的 Transform 只能使用 Scope.PROJECT。
TransformManager.java
public static final Set<ScopeType> PROJECT_ONLY = ImmutableSet.of(Scope.PROJECT);
public static final Set<ScopeType> SCOPE_FULL_PROJECT = ImmutableSet.of(Scope.PROJECT, Scope.SUB_PROJECTS, Scope.EXTERNAL_LIBRARIES);
1.6 transform 方法
transform() 是实现 Transform 的核心方法，方法的参数是 TransformInvocation，它提供了所有与输入输出相关的信息：
public interface TransformInvocation {
Context getContext();
// 消费型输入内容
Collection<TransformInput> getInputs();
// 引用型输入内容
Collection<TransformInput> getReferencedInputs();
// 额外输入内容
Collection<SecondaryInput> getSecondaryInputs();
// 输出信息
TransformOutputProvider getOutputProvider();
// 是否增量构建
boolean isIncremental();
}
- isIncremental()： 当前 Transform 任务是否增量构建；
- getInputs()： 获取 TransformInput 对象，它是消费型输入内容，对应于 Transform#getScopes() 定义的范围；
- getReferencedInputs()： 获取 TransformInput 对象，它是引用型输入内容，对应于 Transform#getReferenceScope() 定义的内容范围；
- getOutPutProvider()： TransformOutputProvider 是对输出文件的抽象。
输入内容 TransformInput 由两部分组成：
- DirectoryInput 集合： 以源码方式参与构建的输入文件，包括完整的源码目录结构及其中的源码文件；
- JarInput 集合： 以 Jar 和 aar 依赖方式参与构建的输入文件，包含本地依赖和远程依赖。
输入内容信息 TransformOutputProvider 有两个功能：
- deleteAll()： 当 Transform 运行在非增量构建模式时，需要删除上一次构建产生的所有中间文件，可以直接调用 deleteAll() 完成；
- getContentLocation()： 获得指定范围+类型的输出目标路径。
TransformOutputProvider.java
public interface TransformOutputProvider {
// 删除所有中间文件
void deleteAll()
// 获取指定范围+类型的目标路径
File getContentLocation(String name,
Set<QualifiedContent.ContentType> types,
Set<? super QualifiedContent.Scope> scopes,
Format format);
}
获取输入内容对应的输出路径：
for (input in transformInvocation.inputs) {
for (jarInput in input.jarInputs) {
// 输出路径
val outputJar = outputProvider.getContentLocation(
jarInput.name,
jarInput.contentTypes,
jarInput.scopes,
Format.JAR
)
}
}
1.7 Transform 增量模式
任何构建系统都会尽量避免重复执行相同工作，Transform 也不例外。虽然增量构建并不是必须的，但作为一个合格的 Transform 实现应该具备增量能力。
1、增量模式标记位： Transform API 有两个增量标志位，不要混淆：
- Transform#isIncremental()： Transform 增量构建的使能开关，返回 true 才有可能触发增量构建；
- TransformInvocation#isIncremental()： 当次 TransformTask 是否增量执行，返回 true 表示正在增量模式。
2、Task 增量模式与 Transform 增量模式的区别： Task 增量模式与 Transform 增量模式的区别在于，Task 增量执行时会跳过整个 Task 的动作列表，而 Transform 增量执行依然会执行 TransformTask，但输入内容会增加变更内容信息。
3、增量模式的输入： 增量模式下的所有输入都是带状态的，需要根据这些状态来做不同的处理，不需要每次所有流程都重新来一遍。比如新增的输入就需要处理，而未修改的输入就不需要处理。Transform 定义了四个输入文件状态：
com.android.build.api.transform.Status.java
public enum Status {
// 未修改，不需要处理，也不需要复制操作
NOTCHANGED,
// 新增，正常处理并复制给下一个任务
ADDED,
// 已修改，正常处理并复制给下一个任务
CHANGED,
// 已删除，需同步移除 OutputProvider 指定的目标文件
REMOVED;
}
1.8 注册 Transform
在 BaseExtension 中维护了一个 Transform 列表，自定义 Transform 需要注册才能生效，而且还支持额外设置 TransformTask 的依赖。
BaseExtension.kt
abstract class BaseExtension {
private val _transforms: MutableList<Transform> = mutableListOf()
private val _transformDependencies: MutableList<List<Any>> = mutableListOf()
...
fun registerTransform(transform: Transform, vararg dependencies: Any) {
_transforms.add(transform)
_transformDependencies.add(listOf(dependencies))
}
}
注册 Transform：
// 获取 Android 扩展
val androidExtension = project.extensions.getByType(BaseExtension::class.java)
// 注册 Transform，支持额外增加依赖
androidExtension.registerTransform(ToastTransform(project)/* 支持增加依赖*/)
提示： 为了提高编译效率，可以判断 Variant 为 release 类型才注册 Transform，也可以通过重写 Transform#applyToVariant() 来决定是否执行 Transform。
2. Transform 核心源码分析
这一节我们来分析 Transform 相关核心源码，这里我们引用的是 Android Gradle Plugin 7.1.0 版本的源码。
2.1 Transform 与 Task 的关系
Project 的构建逻辑由一系列 Task 的组成，每个 Task 负责完成一个基本的工作，例如 Javac 编译 Task。Transform 也是依靠 Task 执行的，在配置阶段，Gradle 会为注册的 Transform 创建对应的 Task。
提示： 说 “创建” 可能不太严谨，TransformManager 使用 register 懒创建的方式注册 Task，其实还没有创建 Task 实例。我们不要复杂化了，就说创建吧。
而 Task 的依赖关系是通过 TransformTask 的输入输出关系隐式确定的，TransformManager 通过 TransformStream 链接各个 TransformTask 的输入输出，进而控制 Transform 的依赖关系顺序。
LibraryTaskManager.java
@Override
protected void doCreateTasksForVariant(ComponentInfo<LibraryVariantBuilderImpl, LibraryVariantImpl> variantInfo) {
...
// ----- External Transforms -----
// apply all the external transforms.
List<Transform> customTransforms = extension.getTransforms();
List<List<Object>> customTransformsDependencies = extension.getTransformsDependencies();
final IssueReporter issueReporter = libraryVariant.getServices().getIssueReporter();
for (int i = 0, count = customTransforms.size(); i < count; i++) {
Transform transform = customTransforms.get(i);
// Check the transform only applies to supported scopes for libraries:
// We cannot transform scopes that are not packaged in the library
// itself.
Sets.SetView<? super Scope> difference = Sets.difference(transform.getScopes(), TransformManager.PROJECT_ONLY);
if (!difference.isEmpty()) {
String scopes = difference.toString();
issueReporter.reportError(
Type.GENERIC,
String.format(
"Transforms with scopes '%s' cannot be applied to library projects.",
scopes));
}
List<Object> deps = customTransformsDependencies.get(i);
transformManager.addTransform(
taskFactory,
libraryVariant,
transform,
null,
task -> {
// （3.2节提到的额外依赖）
// 在注册 Transform 时，可以额外增加依赖
if (!deps.isEmpty()) {
task.dependsOn(deps);
}
},
taskProvider -> {
// if the task is a no-op then we make assemble task
// depend on it.
if (transform.getScopes().isEmpty()) {
TaskFactoryUtils.dependsOn(
libraryVariant.getTaskContainer().getAssembleTask(),
taskProvider);
}
});
}
// Create jar with library classes used for publishing to runtime elements.
taskFactory.register(new BundleLibraryClassesJar.CreationAction(
libraryVariant, AndroidArtifacts.PublishedConfigType.RUNTIME_ELEMENTS));
...
}
网上很多朋友提到 “自定义 Transform 的执行时机早于系统内置 Transform”，但从 AGP 7.1.0 源码看，并不存在系统 Transform。猜测是新版本 AGP 将这部分 “系统内置 Transform” 修改为由 Task 直接实现，毕竟 从 AGP 7.0 开始 Transform 标记为过时了。
2.2 Transform 的创建过程
- 1、注册 Transform： 注册 Transform 仅是将对象注册到 BaseExtension 中的列表中。TransformManager 会通过 Task 的输入输出隐式建立 Transform 的依赖顺序，另外还支持在注册时添加额外的依赖。
BaseExtension.kt
abstract class BaseExtension {
private val _transforms: MutableList<Transform> = mutableListOf()
private val _transformDependencies: MutableList<List<Any>> = mutableListOf()
...
fun registerTransform(transform: Transform, vararg dependencies: Any) {
_transforms.add(transform)
_transformDependencies.add(listOf(dependencies))
}
}
- 2、创建 TransformTask 的执行链： TransformTask 属于 Android 构建构成的一部分，所有 Android Task 的创建入口都从 BasePlugin#createAndroidTasks() 开始。其中会为所有 Variant 变体创建相关的 Task，经过一系列调用后，会通过抽象方法 TaskManager#doCreateTaskForVariant() 分派到 ApplicationTaskManager 和 LibraryTaskManager 两个子类中，以区分 App 模块和 Library 模块。
调用链概要：
BasePlugin#createAndroidTasks()
-> TaskManager#createTasks()->遍历所有变体
-> for {
TaskManager#createTasksForVariant(variant)
-> abstract TaskManager#doCreateTasksForVariant(variant)
// App
-> ApplicationTaskManager#doCreateTasksForVariant(variant)
-> ApplicationTaskManager#createCommonTask(variant)
-> ApplicationTaskManager#createCompileTask(variant)
-> TaskManager#createPostCompilationTasks(config)
-> for { Transform#addTransform(transform) }
// Library
-> LibraryTaskManager#doCreateTasksForVariant(variant)
-> for { Transform#addTransform(transform) }
}
2.3 TransformTask 的命名格式
Transform#getName() 会用于构造 Task Name，命名格式为 transform[InputTypes]With[name]For[Configuration]，例如 transformClassed。这块源码体现在 TransformManager 中创建 Task 的位置：
TransformManager.java
// 创建 Transform Task
public <T extends Transform> Optional<TaskProvider<TransformTask>> addTransform(...) {
...
// TaskName = 前缀 + Configuration
String taskName = creationConfig.computeTaskName(getTaskNamePrefix(transform), "");
...
}
// TaskName 前缀
static String getTaskNamePrefix(Transform transform) {
StringBuilder sb = new StringBuilder(100);
sb.append("transform");
sb.append(transform
.getInputTypes()
.stream()
.map(inputType -> CaseFormat.UPPER_UNDERSCORE.to(CaseFormat.UPPER_CAMEL, inputType.name()))
.sorted() // Keep the order stable.
.collect(Collectors.joining("And")));
sb.append("With");
StringHelper.appendCapitalized(sb, transform.getName());
sb.append("For");
return sb.toString();
}
2.4 TransformTask 的输入输出
TransformTask 通过 @Input 和 @OutputDirectory 等注解，将 Transform API 关联到 Task 的输入输出上：
TransformTask.java
public abstract class TransformTask extends StreamBasedTask {
...
@Input
public Set<QualifiedContent.ContentType> getInputTypes() {
return transform.getInputTypes();
}
@OutputDirectory
@Optional
public abstract DirectoryProperty getOutputDirectory();
}
2.5 执行 transform() 方法
每个 Task 内部都保持了一个 Action 列表 actions，执行 Task 就是按顺序执行这个列表，对于自定义 Task，可以通过 @TaskAction 注解添加默认 Action。
TransformTask.java
@TaskAction
void transform(final IncrementalTaskInputs incrementalTaskInputs) {
...
transform.transform(new TransformInvocationBuilder(context)
.addInputs(consumedInputs.getValue())
.addReferencedInputs(referencedInputs.getValue())
.addSecondaryInputs(changedSecondaryInputs.getValue())
.addOutputProvider(outputStream != null
? outputStream.asOutput()
: null)
.setIncrementalMode(isIncremental.getValue())
.build());
...
}
2.6 Library 模块限制
Library 模块仅只支持使用 Scope.PROJECT 作用域：
LibraryTaskManager.java
// Check the transform only applies to supported scopes for libraries:
// We cannot transform scopes that are not packaged in the library
// itself.
Sets.SetView<? super Scope> difference = Sets.difference(transform.getScopes(), TransformManager.PROJECT_ONLY);
if (!difference.isEmpty()) {
String scopes = difference.toString();
issueReporter.reportError(Type.GENERIC, String.format("Transforms with scopes '%s' cannot be applied to library projects.",scopes));
}
3. 自定义 Transform 模板
上一节我们探讨了 Transform 的基本工作机制，第 3 节和第 4 节我们来实现一个 Transform Demo。Transform 的核心代码在 transform() 方法中，我们要做的就是遍历输入文件，再把修改后的文件复制到目标路径中，对于 JarInputs 还有一次解压和压缩。更进一步，再考虑增量编译的情况。
因此，整个 Transform 的核心过程是有固定套路，模板流程图如下：
我们把整个流程图做成一个抽象模板类，子类需要重写 provideFunction() 方法，从输入流读取 Class 文件，修改完字节码后再写入到输出流。甚至不需要考虑 Trasform 的输入文件遍历、加解压、增量等，舒服！
BaseCustomTransform.kt
abstract class BaseCustomTransform(private val debug: Boolean) : Transform() {
abstract fun provideFunction(): ((InputStream, OutputStream) -> Unit)?
open fun classFilter(className: String) = className.endsWith(SdkConstants.DOT_CLASS)
override fun isIncremental() = true
override fun transform(transformInvocation: TransformInvocation) {
super.transform(transformInvocation)
log("Transform start, isIncremental = ${transformInvocation.isIncremental}.")
val inputProvider = transformInvocation.inputs
val referenceProvider = transformInvocation.referencedInputs
val outputProvider = transformInvocation.outputProvider
// 1. Transform logic implemented by subclasses.
val function = provideFunction()
// 2. Delete all transform tmp files when not in incremental build.
if (!transformInvocation.isIncremental) {
log("All File deleted.")
outputProvider.deleteAll()
}
for (input in inputProvider) {
// 3. Transform jar input.
log("Transform jarInputs start.")
for (jarInput in input.jarInputs) {
val inputJar = jarInput.file
val outputJar = outputProvider.getContentLocation(jarInput.name, jarInput.contentTypes, jarInput.scopes, Format.JAR)
if (transformInvocation.isIncremental) {
// 3.1 Transform jar input in incremental build.
when (jarInput.status ?: Status.NOTCHANGED) {
Status.NOTCHANGED -> {
// Do nothing.
}
Status.ADDED, Status.CHANGED -> {
// Do transform.
transformJar(inputJar, outputJar, function)
}
Status.REMOVED -> {
// Delete.
FileUtils.delete(outputJar)
}
}
} else {
// 3.2 Transform jar input in full build.
transformJar(inputJar, outputJar, function)
}
}
// 4. Transform dir input.
log("Transform dirInput start.")
for (dirInput in input.directoryInputs) {
val inputDir = dirInput.file
val outputDir = outputProvider.getContentLocation(dirInput.name, dirInput.contentTypes, dirInput.scopes, Format.DIRECTORY)
if (transformInvocation.isIncremental) {
// 4.1 Transform dir input in incremental build.
for ((inputFile, status) in dirInput.changedFiles) {
val outputFile = concatOutputFilePath(outputDir, inputFile)
when (status ?: Status.NOTCHANGED) {
Status.NOTCHANGED -> {
// Do nothing.
}
Status.ADDED, Status.CHANGED -> {
// Do transform.
doTransformFile(inputFile, outputFile, function)
}
Status.REMOVED -> {
// Delete
FileUtils.delete(outputFile)
}
}
}
} else {
// 4.2 Transform dir input in full build.
for (inputFile in FileUtils.getAllFiles(inputDir)) {
// Traversal fileTree (depthFirstPreOrder).
if (classFilter(inputFile.name)) {
val outputFile = concatOutputFilePath(outputDir, inputFile)
doTransformFile(inputFile, outputFile, function)
}
}
}
}
}
log("Transform end.")
}
/**
* Do transform Jar.
*/
private fun transformJar(inputJar: File, outputJar: File, function: ((InputStream, OutputStream) -> Unit)?) {
// Create parent directories to hold outputJar file.
Files.createParentDirs(outputJar)
// Unzip.
FileInputStream(inputJar).use { fis ->
ZipInputStream(fis).use { zis ->
// Zip.
FileOutputStream(outputJar).use { fos ->
ZipOutputStream(fos).use { zos ->
var entry = zis.nextEntry
while (entry != null && isValidZipEntryName(entry)) {
if (!entry.isDirectory && classFilter(entry.name)) {
zos.putNextEntry(ZipEntry(entry.name))
// Apply transform function.
applyFunction(zis, zos, function)
}
entry = zis.nextEntry
}
}
}
}
}
}
/**
* Do transform file.
*/
private fun doTransformFile(inputFile: File, outputFile: File, function: ((InputStream, OutputStream) -> Unit)?) {
// Create parent directories to hold outputFile file.
Files.createParentDirs(outputFile)
FileInputStream(inputFile).use { fis ->
FileOutputStream(outputFile).use { fos ->
// Apply transform function.
applyFunction(fis, fos, function)
}
}
}
private fun concatOutputFilePath(outputDir: File, inputFile: File) = File(outputDir, inputFile.name)
private fun applyFunction(input: InputStream, output: OutputStream, function: ((InputStream, OutputStream) -> Unit)?) {
try {
if (null != function) {
function.invoke(input, output)
} else {
// Copy
input.copyTo(output)
}
} catch (e: UncheckedIOException) {
throw e.cause!!
}
}
private fun log(logStr: String) {
if (debug) {
println("$name - $logStr")
}
}
}
4. Hello Transform 示例
现在，我手把手带你基于 BaseCustomTransform 实现一个 Transform Demo。示例代码我已经上传到 Github · DemoHall · HelloTransform。有用请给个免费的 Star 支持下。
Demo 效果很简单：
- 实现一个 Transform，在编译时在 Activity#onCreate() 方法末尾织入一个 Toast 语句；
- 仅通过自定义注解 @Hello 修饰的 Activity#onCreate() 方法会生效。
4.1 步骤 1：初始化代码框架
首先，我们先搭建工程的整体框架，再来编写核心的 Transform 逻辑。我们选择自定义 Gradle 插件来承载 Transform 的逻辑，可维护性更好。关于自定义 Gradle 插件的步骤具体见上一篇文章《手把手带你自定义 Gradle 插件》，此处不展开。
提示： 提醒一下，并不是说一定要由 Gradle 插件来承载，你直接在 .gradle 文件中实现也是 OK 的。
插件实现类如下：
ToastPlugin.kt
class ToastPlugin : Plugin<Project> {
override fun apply(project: Project) {
// 获取 Android 扩展
val androidExtension = project.extensions.getByType(BaseExtension::class.java)
// 注册 Transform，支持额外增加依赖
androidExtension.registerTransform(ToastTransform(project)/* 支持增加依赖*/)
}
}
4.2 步骤 2：拷贝 Transform 模板类
将我们实现的 BaseCustomTransform 模板类复制到工程下，再实现一个子类：
ToastTransform.kt
internal class ToastTransform(val project: Project) : BaseCustomTransform(true) {
// Transform 名
override fun getName() = "ToastTransform"
// 是否支持增量构建
override fun isIncremental() = true
/**
* 用于过滤 Variant，返回 false 表示该 Variant 不执行 Transform
*/
@Incubating
override fun applyToVariant(variant: VariantInfo?): Boolean {
return "debug" == variant?.buildTypeName
}
// 指定输入内容类型
override fun getInputTypes() = TransformManager.CONTENT_CLASS
// 指定消费型输入内容范畴
override fun getScopes() = TransformManager.SCOPE_FULL_PROJECT
// 转换方法
override fun provideFunction() = { ios: InputStream, zos: OutputStream ->
input.copyTo(output)
}
}
其中，provideFunction() 是模板代码，参数分别表示源 Class 文件的输入流和目标 Class 文件输出流。子类要做的事，就是从输入流读取 Class 信息，修改后写入到输出流。
4.3 步骤 3：使用 Javassist 修改字节码
使用 Javassist API 从输入流加载数据，在匹配到 onCreate() 方法后检查是否声明 @Hello 注解。是则在该方法末尾织入一句 Toast：Hello Transform。本文重点不是 Javassist，此处就不展开了。
override fun provideFunction() = { ios: InputStream, zos: OutputStream ->
val classPool = ClassPool.getDefault()
// 加入android.jar
classPool.appendClassPath((project.extensions.getByName("android") as BaseExtension).bootClasspath[0].toString())
classPool.importPackage("android.os.Bundle")
// Input
val ctClass = classPool.makeClass(ios)
try {
ctClass.getDeclaredMethod("onCreate").also {
println("onCreate found in ${ctClass.simpleName}")
val attribute = it.methodInfo.getAttribute(AnnotationsAttribute.invisibleTag) as? AnnotationsAttribute
if (null != attribute?.getAnnotation("com.pengxr.hellotransform.Hello")) {
println("Insert toast in ${ctClass.simpleName}")
it.insertAfter(
"""android.widget.Toast.makeText(this,"Hello Transform!",android.widget.Toast.LENGTH_SHORT).show();
"""
)
}
}
} catch (e: NotFoundException) {
// ignore
}
// Output
zos.write(ctClass.toBytecode())
ctClass.detach()
}
4.4 步骤 4：应用插件
sample 模块 build.gradle
apply plugin: 'com.pengxr.toastplugin'
4.5 步骤 5：声明 @Hello 注解
HelloActivity.kt
class HelloActivity : AppCompatActivity() {
@Hello
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_hello)
}
}
4.6 步骤 6：运行
完成以上步骤后，编译运行程序。可以在 Build Output 看到以下输出，HelloActivity 启动时会弹出 Toast HelloTransform，说明织入成功。
...
Task :sample:mergeDebugJavaResource
> Task :sample:transformClassesWithToastTransformForDebug
...
onCreate found in HelloActivity
Insert toast in HelloActivity
ToastTransform - Transform end.
> Task :sample:dexBuilderDebug
> Task :sample:mergeExtDexDebug
> Task :sample:mergeDexDebug
> Task :sample:packageDebug
> Task :sample:createDebugApkListingFileRedirect
> Task :sample:assembleDebug
BUILD SUCCESSFUL in 3m 18s
33 actionable tasks: 33 executed
Build Analyzer results available
5. Transform 的未来
从 AGP 7.0 开始，Transform API 已经被废弃了。是的，就是卷，而且这次直接是降维打击。以前 Transform 是 AGP 的特性，现在 Gradle 也来整 Transform，不过换了个名字，叫 —— TransformAction。
那么，我们还有必要学 AGP Transform API 吗？如果你现在涉足字节码插桩这块，你建议你还是学以下：
- 1、社区沉淀： AGP Transform API 发展多年，目前社区中已经沉淀下非常多优秀的开源组件和博客，这些资源对你非常有帮助。而 TransformAction 的社区沉淀还非常单薄；
- 2、技术思维： 虽然换了一套 API，但背后的思路 / 套路是相似的。理解 AGP Transform 的工作机制，对你理解 Gradle TransformAction 有事半功倍的效果。
例如，以下是 Gradle 官方文档的演示代码，是不是套路差不多？
abstract class CountLoc implements TransformAction<TransformParameters.None> {
@Inject
abstract InputChanges getInputChanges()
@PathSensitive(PathSensitivity.RELATIVE)
@InputArtifact
abstract Provider<FileSystemLocation> getInput()
@Override
void transform(TransformOutputs outputs) {
def outputDir = outputs.dir("${input.get().asFile.name}.loc")
println("Running transform on ${input.get().asFile.name}, incremental: ${inputChanges.incremental}")
inputChanges.getFileChanges(input).forEach { change ->
def changedFile = change.file
if (change.fileType != FileType.FILE) {
return
}
def outputLocation = new File(outputDir, "${change.normalizedPath}.loc")
switch (change.changeType) {
case ADDED:
case MODIFIED:
println("Processing file ${changedFile.name}")
outputLocation.parentFile.mkdirs()
outputLocation.text = changedFile.readLines().size()
case REMOVED:
println("Removing leftover output file ${outputLocation.name}")
outputLocation.delete()
}
}
}
}
6. 总结
本文的示例代码已上传到 https://github.com/pengxurui/DemoHall，请 Star 支持。关注我，带你了解更多，我们下次见。
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