面试题：Kotlin注解与反射结合优化复杂业务逻辑

Question

假设你正在开发一个大型的业务系统，其中有大量复杂的业务逻辑模块，每个模块由不同的团队负责维护。现在要求你利用Kotlin注解与反射机制，设计一种通用的框架，使得各个模块之间可以通过注解声明依赖关系，并在运行时动态注入依赖，同时要保证性能和可维护性，描述详细的设计思路及关键代码实现。

Answer 1

设计思路

1. 定义注解：创建用于标记依赖关系的注解，比如@Dependency，用于标记需要注入的依赖。
2. 使用反射：在运行时通过反射获取类的所有字段，检查哪些字段标记了依赖注解，然后进行依赖注入。
3. 依赖管理：使用一个容器来管理所有的依赖实例，保证依赖的单例性和高效获取。
4. 性能优化：为减少反射带来的性能开销，可以采用缓存策略，缓存已经处理过的类的依赖注入信息。
5. 可维护性：通过模块化设计，将依赖注入逻辑封装在独立的模块中，便于理解和维护。

关键代码实现

1. 定义注解

@Retention(AnnotationRetention.RUNTIME)
@Target(AnnotationTarget.FIELD)
annotation class Dependency

2. 依赖容器

object DependencyContainer {
    private val dependencies = mutableMapOf<Class<*>, Any>()

    fun <T> registerDependency(clazz: Class<T>, instance: T) {
        dependencies[clazz] = instance
    }

    fun <T> getDependency(clazz: Class<T>): T? = dependencies[clazz] as? T
}

3. 依赖注入逻辑

fun injectDependencies(instance: Any) {
    val classType = instance::class.java
    classType.declaredFields.forEach { field ->
        field.isAccessible = true
        if (field.isAnnotationPresent(Dependency::class.java)) {
            val dependencyType = field.type
            val dependency = DependencyContainer.getDependency(dependencyType)
            if (dependency != null) {
                field.set(instance, dependency)
            } else {
                throw RuntimeException("Dependency not found for ${dependencyType.name}")
            }
        }
    }
}

4. 使用示例

class ModuleA

class ModuleB {
    @Dependency
    lateinit var moduleA: ModuleA
}

fun main() {
    val moduleA = ModuleA()
    DependencyContainer.registerDependency(ModuleA::class.java, moduleA)

    val moduleB = ModuleB()
    injectDependencies(moduleB)

    println(moduleB.moduleA)
}