Android應用開發(fā)中的架構概覽

一、基礎架構模塊

在開發(fā)Android應用時，主要涉及到以下關鍵架構模塊： (1) 異步下載：包括JSON、圖像等數據的異步下載，確保應用能在后臺處理數據的不影響用戶界面的流暢運行。 (2) 網絡請求排序（scheduling）：有效管理網絡請求的次序，確保應用按照預期的順序獲取數據。 (3) 優(yōu)先級處理：針對重要的網絡請求進行優(yōu)先級處理，提高應用的響應速度和用戶體驗。 (4) 緩存機制：利用緩存技術，減少重復的網絡請求，提高數據加載的速度和效率。 (5) 多級別取消請求：為用戶提供靈活的取消機制，以應對不同情況下的需求變化。 (6) 與Activity生命周期的聯動：確保當Activity結束時，所有相關的網絡請求得以同步取消。

二、android-async-http模塊

這是一個強大的HTTP請求庫，主要特點如下： (1) 回調機制：在匿名回調中靈活處理請求結果。 (2) 線程管理：在UI線程外進行http請求，避免影響主線程的性能。 (3) 文件斷點上傳：實現大文件的穩(wěn)定傳輸。 (4) 智能重試機制：在網絡波動時自動重試，提高數據傳輸的可靠性。 (5) 數據壓縮：默認支持gzip壓縮，減少數據傳輸量。 (6) 數據解析：輕松支持Json格式的數據解析。 (7) Cookies管理：將Cookies持久化到SharedPreferences，方便跨會話管理。

三、Afinal框架

Afinal是一個集成多種功能的開發(fā)框架，主要包括： (1) 數據庫模塊：基于android的orm框架，使用線程池操作sqlite數據庫，提高數據處理效率。 (2) 注解模塊：ioc框架，通過注解方式實現UI綁定和綁定，簡化開發(fā)流程。 (3) 網絡模塊：通過httpclient封裝http數據請求，支持ajax方式加載，同時支持文件下載和上傳功能。 (4) 圖片緩存：FinalBitmap的使用使得在加載bitmap時，無需擔心oom和圖片錯位等問題。

四、xUtils框架

xUtils也是一個功能豐富的開發(fā)框架，主要包括： (1) 簡潔的數據庫操作：一行代碼即可完成數據庫的增刪改查。 (2) 注解驅動的開發(fā)模式：通過注解實現UI、資源和的綁定。 (3) 靈活的網絡請求：支持同步和異步方式的http請求。 (4) 高效的圖片加載：加載bitmap時，無需擔心因加載過程導致的oom和圖片錯位問題。

五、ThinkAndroid核心模塊

ThinkAndroid提供了以下核心模塊以支持應用開發(fā)： (1) MVC架構：實現視圖與模型的分離，提高代碼的可維護性。 (2) ioc容器：通過注解方式實現UI綁定、資源讀取和對象初始化等。 (3) 強大的數據庫操作：基于android的orm框架，使用線程池操作sqlite。 (4) 全面的網絡解決方案：通過httpclient進行http數據請求，支持異步及同步方式。

以上各模塊共同構成了Android應用開發(fā)的架構基礎，開發(fā)者可以根據實際需求選擇合適的模塊進行組合，以實現高效、穩(wěn)定、易維護的應用開發(fā)。LoonAndroid的核心模塊與APP架構設計

LoonAndroid的主要模塊

自動注入框架：只需繼承框架內的application即可輕松使用。

圖片加載框架：具備多重緩存機制，自動回收圖像資源，確保內存安全。

網絡請求模塊：覆蓋幾乎所有HTTP請求，簡化網絡操作。

EventBus集成：一個開源的總線框架，用于簡化傳遞。

驗證框架：集成開源驗證機制，增強應用安全性。

JSON解析：支持將JSON數據解析為集合或對象。

數據庫模塊：高效處理數據存取。

多線程斷點下載：自動判斷并支持多線程下載，處理重定向問題。

自動更新模塊：方便應用的版本更新。

一系列實用工具類：提供日常開發(fā)所需的各種實用功能。

緩存模塊

通過簡單的配置與設計，LoonAndroid的緩存模塊可實現高效緩存。對緩存的配置具有極高的靈活性，開發(fā)者可輕松實現自定義配置。

圖片緩存模塊

在加載圖片時，imageview無需擔心圖片加載過程中的內存溢出（oom）問題，以及Android容器快速滑動時的圖片錯位現象。確保圖片流暢加載，提升用戶體驗。

配置器模塊

該模塊簡化了配置操作，目前支持Preference和Properties文件的讀寫，方便開發(fā)者進行配置管理。

日志打印模塊

快速實現日志打印功能，并支持多種日志打印方式的擴展，包括寫入本地sdcard和控制臺打印。

下載器模塊

該模塊可實現多線程下載、后臺下載，并支持斷點續(xù)傳。提供下載控制功能，如開始、暫停、刪除等。

網絡狀態(tài)檢測模塊

當網絡狀態(tài)發(fā)生變化時，此模塊能夠進行檢測，為開發(fā)者提供實時的網絡狀態(tài)反饋。

如何設計App的架構

要設計App的整體架構，首先要明確App的類型與需求。

App與網絡交互數據的方式有主動請求（http）和長連接推送兩種。根據數據交互方式，我們可以將App分為以下幾類：

1. 數據展示類App：這類App頁面多，需頻繁調用后端接口。其特點是以http請求為主，注重推送模塊，如IM類App，它們以長連接為主，并關注電量和流量消耗。

2. 手機助手類App：主要圍繞系統(tǒng)API的調用，旨在輔助管理系統(tǒng)，網絡調用以http為主。

3. 游戲類App：通常包括游戲引擎和業(yè)務邏輯，業(yè)務腳本化編寫。網絡交互以長連接為主，http為輔。

一、引言：App類型簡述及網絡調用流程

我們所接觸的App大多屬于類型1，其主要職能在于：從服務端拉取數據展示給用戶，同時上傳用戶在客戶端的修改數據至服務端。這類App的網絡調用相當頻繁，流程包括UI發(fā)起請求、檢查緩存、調用網絡模塊、解析返回JSON、統(tǒng)一處理異常、JSON對象映射為Java對象、緩存及UI獲取數據并展示。其內部職責明確劃分為數據獲取、數據管理、數據展示。

二、傳統(tǒng)的Android App架構

傳統(tǒng)的Android App基于最原生、最基礎的MVC架構。在此架構中，Controller表現為Activity和Fragment，這兩者掌握了Android系統(tǒng)中絕大多數的資源，并在內部直接控制View。傳統(tǒng)的Android App以Activity和Fragment為核心，將網絡模塊、數據庫管理模塊、文件管理模塊等分離成若干工具類包，供Activity和Fragment調用。這種架構是市面上大部分App所采用的。

其優(yōu)點在于開發(fā)簡單，以頁面為導向，項目基本實現模塊化。但缺點也同樣明顯：維護難，因以頁面為導向，共用的業(yè)務邏輯繁瑣；測試困難，因數據處理集中在Activity和Fragment中，如需用假數據顯示則需改動其數據控制邏輯。尤其當業(yè)務復雜時，Activity和Fragment的代碼量會激增。

三、業(yè)務復雜帶來的挑戰(zhàn)

以電商App的購物車功能為例，原本的商品管理功能如查、刪、改調用及列表管理可能僅需300多行代碼。但當加入優(yōu)惠券提示、滿減、湊單、運費計算及優(yōu)惠券領取等功能時，代碼量會急劇增加。在這種情況下，Activity和Fragment的代碼膨脹成為一個顯著的問題。

四、分層架構的提出

為了解決上述問題，我們可以考慮引入分層架構。在分層架構中，絕大多數數據處理的代碼并不需要Activity和Fragment持有的資源。對于全局的數據源，我們可以將其數據處理統(tǒng)一抽出來形成一層，向上層提供數據接口。這一層是UI無關的，主要工作是數據處理，因此大幅提升了復用性。我們將這一層稱為DataManager層。

五、結語

一、項目包結構概覽

在我近期的項目中，我采用了清晰的包結構來管理代碼。在這種結構中，Activity和Fragment被剝離開數據處理的職責。它們持有DataManager的引用，專注于數據的獲取和展示，而不涉及網絡請求和緩存讀寫。這種設計使得各部分職責分明，提高了代碼的可維護性。

二、Android軟件開發(fā)的架構解析

Android軟件開發(fā)以Java為主要編程語言，其架構從接口到功能有著豐富的變化。Activity在Android中類似于J2ME的MIDlet，負責創(chuàng)建視窗。一個處于前臺的Activity就是用戶當前正在交互的程序界面。而Service則負責在后臺運行程序。兩者通過AIDL（Android Interface Definition Language）連接，實現多個程序的同時運行。當Activity被其他界面取代時，它會被暫停甚至被系統(tǒng)清除。

三、Android的視圖系統(tǒng)（View）與布局（Layout）

在Android開發(fā)中，View相當于J2ME的Displayable，用于在屏幕上展示UI。開發(fā)者可以通過View類與XML布局文件結合，輕松設計界面。Android 1.5引入了Widget概念，Widget實際上是View的一種表現形式。ViewGroup是各種布局的基礎抽象類，可以嵌套組成復雜的布局結構。View與息息相關，通過Listener實現各種用戶交互。

四、模擬器與設備配置

為了在模擬器上運行Android應用程序，我們需要配置虛擬設備（AVD）。配置步驟包括：打開AVD管理、添加新設備并設置配置、確認配置后關閉窗口。為了在設備上直接運行Android應用程序，還需要進行一系列的設置，包括啟用USB調試、安裝USB驅動等。

五、Android的系統(tǒng)組件與運行原理

Android操作系統(tǒng)包含多個核心組件，如Bionic（改良的libc版本）、Webkit（瀏覽器引擎）、SurfaceFlinger（屏幕顯示管理）等。這些組件共同構成了Android的運行環(huán)境。Android采用OpenCORE作為多媒體框架，涵蓋了PVPlayer、Codec、PVMF等多個部分。這些系統(tǒng)組件共同為開發(fā)者提供了強大的工具鏈，使得Android應用程序能夠高效運行。

總體來說，Android軟件開發(fā)具有豐富的內容和深度，從包結構的設計到系統(tǒng)組件的運用，都需要開發(fā)者深入理解和掌握。通過合理的架構設計和優(yōu)化，可以開發(fā)出高效、穩(wěn)定的Android應用程序。Android系統(tǒng)深度解析：核心技術與架構

一、Skia圖形引擎與OpenGL/ES

Android采用Skia作為其核心的圖形引擎，功能與Linux的Cairo相當。相較于Cairo，Skia的功能更為陽春型。值得一提的是，Skia公司在2005年被Google收購，其源碼在2007年初被公開，并且Skia也是Google Chrome的圖形引擎。搭配使用的還有OpenGL/ES，為Android提供了強大的圖形處理能力。

二、多媒體數據庫與SQLite

Android的多媒體數據庫系統(tǒng)采用SQLite數據庫系統(tǒng)，它分為共用數據庫及私用數據庫。用戶可以通過類（Column）輕松訪問共用數據庫，滿足各種多媒體應用的需求。

三、Java中間層與Dalvik虛擬機

Android的中間層主要使用Java實現，并采用了特殊的Dalvik虛擬機。這是一種暫存器型的Java虛擬機，所有變量都存放在暫存器中，使得虛擬機的指令相對減少，從而提高運行效率。每個Android應用程序都在其自屬的Dalvik虛擬機中運行，實現了程序運行的優(yōu)化和隔離。值得注意的是，Dalvik虛擬機并不直接運行Java字節(jié)碼，而是運行一種名為.dex格式的文件。

四、硬件抽像層（HAL）與運行時機制

Android的HAL能夠以封閉源碼的形式提供硬件驅動模塊，旨在將Android framework與Linux kernel分離，實現kernel independent的概念。HAL中的stub（代理人）概念向HAL“提供”操作函數，并由Android runtime獲取這些操作函數，再回調它們。為了商業(yè)應用，Android移除了被GNU GPL授權證約束的部分，如將驅動程序移到userspace，使得Linux driver與Linux kernel徹底分開。Android還使用了bionic取代Glibc，Skia取代Cairo，opencore取代FFmpeg等。

五、Linux Kernel與源碼構建工具

Android運行在Linux kernel之上，但其并非完整的GNU/Linux系統(tǒng)。Android的Linux kernel負責安全、存儲器管理、程序管理、網絡堆棧以及驅動程序模型等核心功能。為了構建Android系統(tǒng)，開發(fā)者需要先安裝其構建工具Repo來初始化源碼。Repo是Android用來輔助Git工作的一個重要工具，它能夠幫助開發(fā)者更有效地管理源碼的多個倉庫和分支。

Android系統(tǒng)是一個經過精心設計和優(yōu)化的系統(tǒng)，其采用的各種技術和架構都是為了提供最佳的用戶體驗和滿足商業(yè)需求。從Skia圖形引擎到Java中間層，再到Linux kernel，每一個部分都發(fā)揮著重要的作用，共同構成了這個強大的移動操作系統(tǒng)。