組件的特點
對于Android的四大組件Activity, Service, ContentProvider和Service,不能有Setter和Getter,也不能給組件添加接口。原因是組件都是給系統(tǒng)框架調(diào)用的,開發(fā)者只能實現(xiàn)其規(guī)定的回調(diào)接口,組件的創(chuàng)建與銷毀都是由系統(tǒng)框架控制的,開發(fā)者不能強行干預,更沒有辦法獲取組件的對象。比如Activity,Service,BroadcastReceiver,你沒有辦法去創(chuàng)建一個Activity,Service或BroadcastReceiver,然后像使用其他類那樣的調(diào)用其上的接口與其通信,用Setters和Getters改變屬性等等。這也決定了,組件之間通信只能用系統(tǒng)支持的Intent。而Intent只能傳遞基本數(shù)據(jù)類型和Uri等一些常見的數(shù)據(jù)類型。Intent只支持傳遞內(nèi)置類型和一些限制類型,這就導致了組件之間的數(shù)據(jù)傳遞必須都是基本類型,所以枚舉類型無法使用。
多態(tài)無法實現(xiàn)
比如你有一個Service用于在后臺執(zhí)行UI中發(fā)來的請求,這些請求有些是做數(shù)據(jù)請求,有些是做數(shù)據(jù)分析,等等。這里可以用多態(tài),定義一個統(tǒng)一的Transaction類,然后再為每種特定的Transaction類型,Transaction中統(tǒng)一接口process()用于實際的處理,理想的情況是,Service接收一個Transaction對象,然后調(diào)用其process(),沒有必要知道具體的類型,UI創(chuàng)建具體的一個類型對象然后交由Service來處理。但是這在Android當中是無法實現(xiàn)的,因為Intent通信機制所限,因為它不能直接傳遞Transaction對象。所以,Service必須要知道具體的類型。原生應用Mms中就有如此的現(xiàn)象,在transaction包中TransactionService是處理服務,UI發(fā)送到Service的只是區(qū)別不同Transaction的Id(一個整數(shù)),Service查看不同的Id創(chuàng)建不同的Transaction對象,然后調(diào)用process()對其處理。
建議:自己實現(xiàn)一個類似Service的服務類,在其內(nèi)用Handler,Thread和Looper讓其長時間運行。這樣就沒有組件間通信的限制,你可以像正常使用Java對象那樣來使用這個服務類,向其傳遞自定義的處理請求:
public class TransactionServer extends HandlerThread {
public TransactionServer() {
start();
}
public void onLooperPrepared() {
mHandler = new Handler(getLooper(), new Handler.Callback() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Transaction request = (Transaction) msg.obj;
request.process();
}
}
}
public void execute(Transaction request) {
if (mHandler == null) {
return;
}
Message msg = Message.obtain();
msg.obj = request;
mHandler.sendMessage(msg);
}
}
在Activity中就可以創(chuàng)建此Server的對象,然后使用它:
TransactionServer server = new TransactionServer();
Transaction updateRequest = new UpdateTransaction();
server.execute(updateRequest);
另外,用AIDL與Service通信,雖可以獲取Service的對象引用,可以直接調(diào)用Service的方法,但這個也有限制,對于AIDL的接口,所有的參數(shù)和返回類型都必須是基本數(shù)據(jù)
據(jù)類型,不能有對象。原因也好理解,因為AIDL也是要通過IPC的,即便Service與Activity在同一個進程內(nèi),所以本質(zhì)上它與Intent通信機制無區(qū)別。
封裝性被破壞
組件間的通信機制決定了Android的封裝性,先來看一些實例:
Intent i = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
i.setDataAndType(uri, "text/html");
startActivity(i);
這在Android當中是再常見不過的了。
Intent和IntentFilter的使用讓封裝性受到大大的破壞,因為你必須把字串,參數(shù)等直接寫入到Intent或IntentFilter當中。例如:
Intent i = new Intent("android.contacts.action.MULTIPLECONTACTSLISTS");
i.setExtra("request_type", 3);
<intent-filter>
<action android:name="android.contacts.action.MULTIPLECONTACTSLISTS" />
</intent-filter>
當然,可以再好一點,就是:
Intent i = new Intent(Contacts.ACTION_GET_CONTACTS);
但是在AndroidManifest中的IntentFilter還是要寫字串常量(Literal Strings),這樣就有一個問題,就是即使你寫錯了,編譯器不會提醒你,直到你運行的時候才會發(fā)現(xiàn)程序不正常工作,你調(diào)試啊,調(diào)試,最終發(fā)現(xiàn)是字串寫錯了。或者,activity的name寫錯了,編譯器同樣不會提醒你,但你運行時卻因找不到類而報出RuntimeException。
建議:盡可能在所有作用域內(nèi)定義常量,以讓組件間接口保持一致性,特別是對于字串常量,一定要在二個組件都可見的作用域內(nèi)定義常量,否則將會有維護的麻煩。
例子:intent.putExtra("request_type", 3); --> intent.putExtra(TargetActivity.REQUEST_TYPE, TargetActivity.NO_BACKGROUND);否則,特別是當目標組件不在同一個包內(nèi),或距離很遠時,如果另一方改了,編譯時不會有錯,但程序不會正常工作,從而引發(fā)難以發(fā)覺的Bug。
無法在組件間傳遞自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
如前面所述,因為無法獲取組件的對象的引用,所以你無法向其設置數(shù)據(jù),當然,可以用靜態(tài)方法,但是不優(yōu)雅且難以維護(對于Service倒是可以通過AIDL方式獲取Service對象的引用,然后調(diào)用其方法來添加數(shù)據(jù))。又因為Intent只能攜帶基本的數(shù)據(jù)類型,所以對于自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)想要在組件間傳遞就特別的麻煩。當然你可以以讓數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)Parcleable接口,但是用起來也相當?shù)穆闊?br>
建議:
1. 盡可能的避免使用自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),特別是除了Setters和Getters以外不具有其他行為的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
對于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),為其定義ContentProvider,把數(shù)據(jù)寫入SQLite數(shù)據(jù)庫,這樣數(shù)據(jù)庫表中的每行數(shù)據(jù)都相當于是一個數(shù)據(jù)對象,每一列都是其屬性。因為Android的組件與SQLite數(shù)據(jù)庫的粘性很大,每個組件都可以很方便的從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù),再通過Cursor等工具來操作數(shù)據(jù)。最最重要的是這很方便在組件間傳遞數(shù)據(jù),因數(shù)ContentProvider的訪問都是通過Uri來實現(xiàn)的,而Uri又可以與Intent無縫接合,Uri可以方便的放入和從Intent中取出,每個組件又都可以直接訪問ContentProvider用Uri讀取數(shù)據(jù),從而就可以實現(xiàn)組件間的無縫數(shù)據(jù)傳遞。
2. 盡可能的不要在組件之間傳遞數(shù)據(jù)
不要用太多的Activity,Service也能免則免,Activity+線程可能解決大部分問題,當然了,線程也不是那么好用的,特別是在Android里面。
3. 避免在組件之間傳遞自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
如前所述,組件之間最好直接傳遞基本數(shù)據(jù)和Intent支持的數(shù)據(jù)類型。對于自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),要么不定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),要么不要在組件間傳遞,否則會很麻煩,雖然可能以實現(xiàn)Parcelable接口,但是效率和操作的方便性上都會大打折扣。
關于枚舉和整數(shù)集
先前一篇
<Android開發(fā)筆記之:用Enum(枚舉類型)取代整數(shù)集的應用詳解>曾說要盡量使用枚舉(enum)代替整數(shù)集(ints),而且很多編程書籍(Effective Java)也建議用枚舉代替整數(shù)集,這其中的好處就是降低出錯率,把運行時的檢查可以放到編譯時,因為整數(shù)的范圍較大,你可傳遞任意的整數(shù),直到運行時才會檢測或產(chǎn)生問題,但是枚舉會在編譯時檢查類型,如果不是合法的枚舉,編譯器會報怨。
但是我們可以看到,在Android中的情況卻很差,Android中大量的使用了整數(shù)集,系統(tǒng)定義了大量的整數(shù)集,很多參數(shù)也都是整數(shù),雖然正確的方法都是向這些API傳遞其所定義的整數(shù)常量,但是你如果傳個Integer.MAX_VALUE或Integer.MIN_VALUE,起碼在編譯時不會出問題。
既然這不是一個好的編程規(guī)范,為什么Android中還要大量的使用整數(shù)集呢?原因就在于組件間通信,組件之間要傳遞參數(shù),但是Intent又只能放入基本數(shù)據(jù)類型,也就是說如果使用枚舉,那么將無法用Intent傳遞給其他的組件,因為枚舉轉(zhuǎn)為整數(shù)很容易,但反過來整數(shù)轉(zhuǎn)成枚舉就不是那么容易了。
所以,如果你的常量不需要在組件間來回的傳遞,那么最好定義成為枚舉,否則,只能用整數(shù)集了。
關于組件一般的設計原則
1. 不要用組件實現(xiàn)某些接口,比如點擊接口,等等
因為組件是一個開銷非常巨大的對象,組件的繼承層次也非常的深,用組件實現(xiàn)接口,傳遞給調(diào)用者,就相當于用一個火車去運送一個小老鼠一樣,給了別人一個相當大的對象,但是僅有一個或二個方法是別人需要的。特別是對于Activity,不要去實現(xiàn)一些公共的接口比如View.OnClickListener,除了前面的原因以外,另外一個就是你的onClick必須用條件來區(qū)分點擊的是哪個UI元素,這很難維護,還有一個原因就是Activity的對象不是很穩(wěn)定,因為系統(tǒng)的某些事件如轉(zhuǎn)屏,語言切換等等會把Activity殺死并重新創(chuàng)建一個實例,所以有可能會引發(fā)問題,雖然看起來Activity還在,但是并不同一個實例,如果某些東西與具體實例相關,就會引發(fā)問題,要么程序不正常工作,要么有RuntimeException。還有可能引發(fā)內(nèi)存泄漏,因為送給使用者的接口對象都是Activity的實例引用,一旦某個引用超過Activity的生命周期,就會造成內(nèi)存泄漏。
推薦的做法是用匿名內(nèi)部類來實現(xiàn)接口,如果其他地方需要對此接口對象的操作,可以聲明一個成員變量或者一個內(nèi)部類,這樣也方便Activity來控制,以保證所有東西都生存在Activity的生存周期之內(nèi)。
2. 少用Service
組件Service并沒有傳說中的好用,而且它還會讓你的程序退出頁面后仍然在后臺跑,占系統(tǒng)資源不說,還會被罵(看看這些文章吧),因為Service的生命周期是由系統(tǒng)來控制,我們無法干預,即使你確切的知道某些時候你已經(jīng)完全不用它了。用Activity和線程就可以完成絕大多數(shù)操作,而且你還能做到讓所有線程都在Activity的控制之內(nèi),讓它們都活在Activity的生命周期之內(nèi)。另外的原因就是,因為線程都屬于自建的類,或者普通的Java類,可以應用面向?qū)ο螅驗闆]有了組件通信的限制。
3. 利用ContentProvider來做復雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通信工具
ContentProvider和SQLiteDatabase存儲的就是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),相當于一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它的引用就是它的Uri,
任何組件通過Uri就可獲得此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它有如下優(yōu)點:
1. 可以方便的在組件間傳遞
因為數(shù)據(jù)實際是在數(shù)據(jù)庫中,你在組件間僅傳遞其地址Uri即可,任何組件或任何持有Context的類都可以方便的獲取它,無論從實用性還是從效率上講,這比用Intent傳,或者實際傳送數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對象來得快。
2. ContentProvider組件有自己的進程和線程,不會有線程同步問題
外部都是通過ContentResolver來訪問ContentProvider,因此ContentProvider對外界來講是一樣的,訪問方式相同,自然就不會有線程同步之類的問題。
3. ContentProvider可以進行封裝,從而使數(shù)據(jù)操作更加方便
因為ContentProvier提供統(tǒng)一的接口,你可以利用數(shù)據(jù)自身的特點,在實現(xiàn)這些接口時進行一些封裝,比如添加默認值等等。
4. ContentProvider可以用作隊列或堆棧
因為每一行都是一個結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),每一行的數(shù)據(jù)插入的順序又是按先后順序,所以這完全可以當做一個隊列,或一個堆棧。
可以參考原生Mms中信息的發(fā)送流程,信息從用戶點擊發(fā)送就寫入數(shù)據(jù)庫,然后一路把其Uri在各個組件間中傳遞,每個組件更新信息的狀態(tài),直到最后發(fā)送。還有DownloadProvider,Android中默認的下載,應用程序通過DownloadManager提交一個Request,但實際做下載的是DownloadService,而DownloadServer是在packages/provider/DownloadProvider中,是一個完全獨立的進程。DownloadManager僅是把一個Request寫入DownloadProvider中,這個Request包含下載一個東西的相關信息如URL等。DownloadService僅是監(jiān)聽DownloadProvider的變化,一旦有新數(shù)據(jù)插入,就創(chuàng)建線程讀出此Request,然后開始下載。下載的同時,也是把數(shù)據(jù)直接更新到DownloadProvider中,這樣UI就可以顯示進度等信息。這一過程涉及二個進程,至少三個組件:提交Request的用戶進程和DownloadProvider進程,DownloadManager(是一個公共API),DownloadService(單獨進程,私有的package)和DownloadList(在DownloadProvider包內(nèi)部,用于顯示下載進度的UI),這些組件之間沒有直接的通信,它們都是圍繞著ContentProvider。同時這里的ContentProvider也被用做下載請求的隊列,DownloadManager可以不斷的向其中加入請求,DownloadService會監(jiān)聽其變化從其中取出數(shù)據(jù)然后做下載。
別說Android開發(fā)很簡單
雖然Android上手很容易,但是要想寫出優(yōu)質(zhì)的代碼并不簡單,分裂現(xiàn)象,碎片化,系統(tǒng)架構(gòu)等等都給很多事情加大了難度。可以看一下原生應用中的主要的Activity代碼量都在5000行以上,它們的界面比較復雜,是主要核心業(yè)務邏輯所在,這些Activity控制的東西比較多,所以很臃腫。當然這里的主要原因,還是未能進行良好的設計和重構(gòu)。比如ICS中的Browser就做的好一些,它的BrowserActivity只有幾百行的代碼,但以前的代碼卻是6000多行,現(xiàn)在它把各種業(yè)務邏輯分別拆開,Activity只負責接收Frameworks層的回調(diào),所有的業(yè)務邏輯控制交由Controller來完成,而Controller只負責Tab的管理,菜單等的管理。具體的菜單和布局分辨率相關的東西又交由PhoneUi來處理。下載的處理由DownloadHandler來處理,等等。原來這些所有的事情都放在了BrowserActivity中的,可以想像原來它里面的邏輯會是多么的亂,維護起來會是多么的痛苦。當然,現(xiàn)在的設計也還有待提高,因為類之間的耦合依然很大,比如Controller中持有PhoneUi對象,但是PhoneUi對象又持有Controller,等等現(xiàn)象。很多時候會出現(xiàn)相互調(diào)用的情況,這是相當難以維護的,也破壞了相當多的設計原則。
總之,凡是程序,如果要想寫的好,都需要投稿額外的精力,平臺雖然有優(yōu)劣但更重要的是對代碼投入的精力。但現(xiàn)在可悲的是,Android平臺贏利不理想,加之碎片化和浮躁的心理,使得很多應用都在一二個月內(nèi)做出來,所以整個Android生態(tài)系統(tǒng)中的應用質(zhì)量都不高,更為嚴重的是反編譯和克隆,很多人都是把應用抓下來,反編譯然后改了改就是一個新的應用,越是如此不關注質(zhì)量,用戶就越不買帳,開發(fā)者無法贏利,就越難投入精力做好應用,如此進入了一個惡性循環(huán)。