Android App整體架構(gòu)設(shè)計中培偉業(yè)是國內(nèi)一流的IT培訓(xùn)機構(gòu),每年針對各種IT技術(shù)在各地開展了相關(guān)培訓(xùn),Android App架構(gòu)設(shè)計就是中培的培訓(xùn)內(nèi)容之一。對于Android App整體架構(gòu)設(shè)計,中培偉業(yè)的專家組專家們有以下的看法。
1.架構(gòu)設(shè)計的目的何在
對程序進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計的原因,歸根到底是為了提高生產(chǎn)力。通過設(shè)計使程序模塊化,做到模塊內(nèi)部的高聚合和模塊之間的低耦合。這樣做的好處是使得程序在開發(fā)的過程中,開發(fā)人員只需要專注于一點,提高程序開發(fā)的效率,并且更容易進(jìn)行后續(xù)的測試以及定位問題。但設(shè)計不能違背目的,對于不同量級的工程,具體架構(gòu)的實現(xiàn)方式必然是不同的,切忌犯為了設(shè)計而設(shè)計,為了架構(gòu)而架構(gòu)的毛病。舉個簡單的例子, 一個Android App如果只有3個Java文件,那只需要做點模塊和層次的劃分就可以,引入框架或者架構(gòu)反而提高了工作量,降低了生產(chǎn)力。當(dāng)前開發(fā)的App最終代碼量應(yīng)該在10W行以上,本地需要進(jìn)行復(fù)雜操作,同時也需要考慮到與其余的Android開發(fā)者以及后臺開發(fā)人員之間的同步配合,那就需要在架構(gòu)上進(jìn)行一些思考。
2.基于MVP的架構(gòu)設(shè)計思路
在App開發(fā)過程中,經(jīng)常出現(xiàn)的問題就是某一部分的代碼量過大,雖然做了模塊劃分和接口隔離,但也很難完全避免。從實踐中看到,這更多的出現(xiàn)在UI部分,也就是Activity里。有的專家曾見過2000+行以上基本不帶注釋的Activity,這很容易讓人眼暈。Activity內(nèi)容過多的原因其實很好解釋,因為Activity本身需要擔(dān)負(fù)與用戶之間的操作交互,再加上現(xiàn)在大部分的Activity還對整個App起到控制器的作用,這又帶入了大量的邏輯代碼,造成Activity的臃腫。MVP框架思路,就是為了解決這一問題而引進(jìn)的。
2.1 什么是MVP?
MVP是一種使用廣泛的基礎(chǔ)架構(gòu)模式,使用基于事件驅(qū)動的應(yīng)用框架。MVP從更早的MVC框架演變過來的一種框架,與MVC有一定的相似性。MVP框架由3部分組成:View負(fù)責(zé)顯示,Presenter負(fù)責(zé)邏輯處理,Model提供數(shù)據(jù)。MVP與MVC之間最主要的區(qū)別在控制層上,在MVP框架中,View與Model并不直接交互,所有的交互放在Presenter中;而在MVC里,View與Model會直接產(chǎn)生一定的交互。MVP的Presenter是框架的控制者,承擔(dān)了大量的邏輯操作,而MVC的Controller更多時候承擔(dān)一種轉(zhuǎn)發(fā)的作用。因此在App中引入MVP的原因,是為了將此前在Activty中包含的大量邏輯操作放到控制層中,避免Activity的臃腫。MVP的變種有很多,其中使用最廣泛的是Passive View模式,即被動視圖。在這種模式下,整個框架內(nèi)部模塊之間的邏輯操作均由Presenter控制,View僅僅是整個操作的匯報者和結(jié)果接收者,Model根據(jù)Presenter的單向調(diào)用返回數(shù)據(jù)(圖片來自網(wǎng)絡(luò))。并且MVP模式使得View與Model的耦合性更低,降低了Presenter對View的依賴,實現(xiàn)了關(guān)注點分離的初衷,方便開發(fā)人員的編碼和測試工作。
具體到Android App中,我一般將App根據(jù)程序的結(jié)構(gòu)進(jìn)行縱向劃分,對應(yīng)MVP分別為模型層,UI層和邏輯層。UI層一般包括Activity,F(xiàn)ragment,Adapter等直接和UI相關(guān)的類,UI層的Activity在啟動之后實例化相應(yīng)的Presenter,App的控制權(quán)后移,由UI轉(zhuǎn)移到Presenter,兩者之間的通信通過BroadCast、Handler或者接口完成,只傳遞事件和結(jié)果。舉個簡單的例子,UI層通知邏輯層(Presenter)用戶點擊了一個Button,邏輯層(Presenter)自己決定應(yīng)該用什么行為進(jìn)行響應(yīng),該找哪個模型(Model)去做這件事,最后邏輯層(Presenter)將完成的結(jié)果更新到UI層。
2.2 MVP架構(gòu)存在的問題
轉(zhuǎn)移邏輯操作之后可能部分較為復(fù)雜的Activity內(nèi)代碼量還是不少,于是在分層的基礎(chǔ)上再加入模板方法(Template Method)。具體做法是在Activity內(nèi)部分層。其中最頂層為BaseActivity,不做具體顯示,而是提供一些基礎(chǔ)樣式,Dialog,ActionBar在內(nèi)的內(nèi)容,展現(xiàn)給用戶的Activity繼承BaseActivity,重寫B(tài)aseActivity預(yù)留的方法。如有必要再進(jìn)行二次繼承,App中Activity之間的繼承次數(shù)最多不超過3次。
模型層(Model)中的整體代碼量是最大的,一般由大量的Package組成,針對這部分需要做的就是在程序設(shè)計的過程中,做好模塊的劃分,進(jìn)行接口隔離,在內(nèi)部進(jìn)行分層。
強化Presenter的作用,將所有邏輯操作都放在Presenter內(nèi)也容易造成Presenter內(nèi)的代碼量過大,對于這點,我的方法是在UI層和Presenter之間設(shè)置中介者M(jìn)ediator,將例如數(shù)據(jù)校驗、組裝在內(nèi)的輕量級邏輯操作放在Mediator中;在Presenter和Model之間使用代理Proxy;通過上述兩者分擔(dān)一部分Presenter的邏輯操作,但整體框架的控制權(quán)還是在Presenter手中。Mediator和Proxy不是必須的,只在Presenter負(fù)擔(dān)過大時才建議使用。最終的架構(gòu)如下圖所示:
接上文:Android App整體架構(gòu)設(shè)計的思考(一) ,本文主要介紹AOP以及一些快速開發(fā)框架。
3.基于AOP的框架設(shè)計
AOP(Aspect-Oriented Programming, 面向切面編程),誕生于上個世紀(jì)90年代,是對OOP(Object-Oriented Programming, 面向?qū)ο缶幊?的補充和完善。OOP引入封裝、繼承和多態(tài)性等概念來建立一種對象層次結(jié)構(gòu),用以模擬公共行為的一個集合。當(dāng)我們需要為分散的對象引入公共行為的時候,OOP則顯得無能為力。也就是說,OOP允許你定義從上到下的關(guān)系,但并不適合定義從左到右的關(guān)系。例如日志功能。日志代碼往往水平地散布在所有對象層次中,而與它所散布到的對象的核心功能毫無關(guān)系。對于其他類型的代碼,如安全性、異常處理和透明的持續(xù)性也是如此。這種散布在各處的無關(guān)的代碼被稱為橫切(Cross-Cutting)代碼,在OOP設(shè)計中,它導(dǎo)致了大量代碼的重復(fù),而不利于各個模塊的重用。而AOP技術(shù)則恰恰相反,它利用一種稱為“橫切”的技術(shù),剖解開封裝的對象內(nèi)部,并將那些影響了多個類的公共行為封裝到一個可重用模塊,并將其名為“Aspect”,即方面。所謂“方面”,簡單地說,就是將那些與業(yè)務(wù)無關(guān),卻為業(yè)務(wù)模塊所共同調(diào)用的邏輯或責(zé)任封裝起來,便于減少系統(tǒng)的重復(fù)代碼,降低模塊間的耦合度,并有利于未來的可操作性和可維護(hù)性。
3.1 AOP在Android中的使用
AOP把軟件系統(tǒng)分為兩個部分:核心關(guān)注點和橫切關(guān)注點。業(yè)務(wù)處理的主要流程是核心關(guān)注點,與之關(guān)系不大的部分是橫切關(guān)注點。橫切關(guān)注點的一個特點是,他們經(jīng)常發(fā)生在核心關(guān)注點的多處,而各處都基本相似。AOP的作用在于分離系統(tǒng)中的各種關(guān)注點,將核心關(guān)注點和橫切關(guān)注點分離開來。在Android App中,哪些是我們需要的橫切關(guān)注點?個人認(rèn)為主要包括以下幾個方面:Http, SharedPreferences, Json, Xml, File, Device, System, Log, 格式轉(zhuǎn)換等。Android App的需求差別很大,不同的需求橫切關(guān)注點必然是不一樣的。一般的App工程中應(yīng)該有一個Util Package來存放相關(guān)的切面操作,在項目多了之后可以將其中使用較多的Util封裝為一個Jar包供工程調(diào)用。
4.總結(jié)
在使用MVP和AOP對App進(jìn)行縱向和橫向的切割之后,能夠使得App整體的結(jié)構(gòu)更清晰合理,避免局部的代碼臃腫,方便開發(fā)、測試以及后續(xù)的維護(hù)。目前很多尚停留在實踐和思想,今年上半年會抽時間寫一個基于MVP、AOP和IOC的Android框架。
5.快速開發(fā)框架
目前網(wǎng)絡(luò)上也有一些針對Android的快速開發(fā)框架,下面介紹3個主要的快速開發(fā)框架。針對這些快速開發(fā)框架,個人認(rèn)為可以參考,但并不推薦使用,因為App整體依賴一個個人維護(hù)的框架風(fēng)險實在太大,框架存在一些學(xué)習(xí)成本,本身也不一定完全符合App的需求,使用后的收益并沒有想象中大。
5.1 Afinal
Afinal是一個Android的IOC,ORM框架,內(nèi)置了四大模塊功能:FinalAcitivity, FinalBitmap, FinalDb, FinalHttp。通過FinalActivity,可以通過注解的方式進(jìn)行綁定UI和事件。通過FinalBitmap,可以方便的加載Bitmap圖片,而無需考慮OOM等問題。通過FinalDB模塊,通過一行代碼就可以對Android的SQlite數(shù)據(jù)庫進(jìn)行增刪改查。通過FinalHttp模塊,可以以Ajax形式請求Http數(shù)據(jù)。
GitHub項目地址:Afinal
5.2 xUtils
xUtils目前主要包括4大模塊:DbUtils, ViewUtils, HttpUtils, BitmapUtils。包含了很多實用的Android工具;支持大文件上傳,更全面的Http請求協(xié)議支持,擁有更加靈活的ORM,更多的事件注解支持且不受混淆影響;最低兼容Android 2.2 (Api Level 8)。
5.3 ThinkAndroid
ThinkAndroid是一個免費的開源的、簡易的、遵循Apache2開源協(xié)議發(fā)布的Android開發(fā)框架,其開發(fā)宗旨是簡單、快速的進(jìn)行 Android應(yīng)用程序的開發(fā),包含Android MVC、簡易SQlite ORM、IOC模塊、封裝Android HttpClitent的Http模塊, 具有快速構(gòu)建文件緩存功能,無需考慮緩存文件的格式,都可以非常輕松的實現(xiàn)緩存,它還基于文件緩存模塊實現(xiàn)了圖片緩存功能, 在Android中加載的圖片的時候,對OOM的問題,和對加載圖片錯位的問題都輕易解決。他還包括了一個手機開發(fā)中經(jīng)常應(yīng)用的實用工具類, 如日志管理,配置文件管理,Android下載器模塊,網(wǎng)絡(luò)切換檢測等等工具。