Android 程式架構設計

這篇文章主要內容來自於之前我講的一個PPT文檔，現在將其整理如下。歡迎指正。以下的內容都是來自於我自身的經驗，歡迎大家多提自己的建議。

1、一些概念

模式的定義：

每個模式都描述了一個在我們的環境中不斷出現的問題，然後描述了該問題的解決方案的核心。通過這種方式，你可以無數次地使用那些已有的解決方案，無需在重複相同的工作。

什麼是設計模式？

設計模式是在某種特別的情況下，針對某種問題的某種典型、通用的解決方案。

我們是需要適當瞭解並學習一些設計模式，在程式開發過程中，總是會涉及到一些架構設計，模組設計之類的東西，如果能很好理解並運行設計模式，你所設計的模組或架構將會要穩定得多，因為這些設計模式它們都是通用的解決方案，是經過實踐經驗了的。

比如說，在程式裡，可能會有通知模組，A模組的資料發生變化，B模組需要得到通知，對於這樣的需要，你可能會想到用"廣播"，"訊息"或者"回調"的方式來解決，的確，剛才我所說的那三種也能解決，但是，這三種都是存在一些缺點，比如說廣播，用Intent來傳輸資料很困難，對於"訊息"，無法很好的跟蹤，對於"回調"，有可能你A與B模組根本不可相互訪問。此時，如果你會用觀察者模式的問題，這種問題可以很輕鬆解決。

當然，這裡是需要具體問題具體分析的，我主要的意思就是說，要適當利用模式，我們不能為了用模式而去用模式，我們是要用模式來解決我們實際的問題。

概念完整性

關於概念完整性，在《人月神話》一書在有大量的闡述，這裡，我把我的理解寫出來，與大家分享。

1）概念完整性是系統設計中最重要的考慮因素。當你的系統規模越大，這一點體現得越明顯。

2）為了擷取概念的完整性，設計必須由一個人或者具有共識的小型團隊來完成。這一點很好理解，關於設計，可以讓所有的人蔘與，但是決定權在少數人手裡，如果大家都想參與設計，這是根本沒有辦法保證系統設計是統一完整的。

3）要獲得概念上的完整性，就必須有人控制這些概念，類似於貴族的專制統治。這裡，對於團隊中的專案經理或架構師必須對項目有絕對的權威，不然，這個項目裡面的就無法統一號令。

4）概念完整性表現有：

    - 開發過程中，需求、設計、編碼的一致性
    - 整個程式具有統一的風格，比如對話方塊樣式，按鈕風格，色調等UI元素
    - 整個程式具體統一的結構，比如不同模組訪問網路，它們的調用方式一致，例如非同步訪問都用回調方式通知結果，相同的功能應該提取成共通模組。
    - 開發人員能很好的執行需求人員和設計人員的意圖。
    - 有完整的文檔，需求文檔，設計文檔，測試文檔，處理流程的文檔等。

如何保持概念完整性

    - 在制度上給予保證，產品的負責人必須建立技術上的絕對權威
    - 技術負責人員（SE，SL）必須嚴格執行項目的需求，設計，必須深入到編碼細節
    - 在不同階段，保持與所有人員的持續溝通，鼓勵開發人員提意見。
    - 讓開發人員參與設計，但不決定設計
    - 通過持續的反饋和溝通來實現模組重用

2、設計之前應該做什麼

2.1 共通類的設計

2.1.1 Widget設計

• TextView
• EditText
• Button
• Title bar
• Tool bar
• ...

      為什麼要提供這些共通控制項？

• 統一字型大小，如App字型不隨系統字型變化而變化
• 統一UI式樣，如Button， EditText具有相同的背景等
• 複用代碼

2.1.2 Adapter Items

• 根據式樣，提取需要在AdapterView中顯示的Item
• 簡單的複合布局
• 自繪製，從而提高滑動效能
  - ListView中放Gallery時，提高上下滑動效能
  - 盡量最佳化繪製

       資料驅動

• Adapter Items提供核心的方法
  - setData(Object data)
  - getData();
• Adapter#getView實現更加簡單
  - 實現簡單
  - 不會因為UI變化而變化

下面程式碼範例了Adapter#getView()方法的實現，它返回BookView，BookView提供方法來接收資料，至於BookView的顯示，則根據設定的資料來顯示，這就是資料驅動UI。

@Overridepublic View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {    if (null == convertView) {        convertView = new BookView(getContext());        convertView.setLayoutParameter(new AbsListView.LayoutParameter(150, 150));    }    Book book = m_bookList.get(position);    BookView bookView = (BookView)convertView;    bookView.setBook(book);    return convertView;}

2.1.3 Dialog

• 擴充於Dialog類
• 提供Dialog關閉的事件
• Dialog的高度隨內容的變化而變化
• 可以設定按鈕的文字，可見度，字型等方法
• 設定按鈕點擊事件的listener
• 要考慮對話方塊的三個屬性：Title, Content area, Action buttons

2.1.4 Utility

• Log
• DateFormat
• Bitmap
• Notification
• Shared Preference
• Environment
• Device
• ...

2.2 Task管理

線程只是一種機制，保證我們要完成的任務不運行在UI線程（也就是說不阻塞UI），完成的任務才是我們關注的核心，因此，我們可以通過設計，把線程封裝，讓使用者根本感覺不到是線程，他只用關心他要做的事情就行了。
這裡，我們可以設計一種"非同步鏈式調用"的架構，把線程進行了封裝。使用都只需要這樣用： 

new TaskManager().next(task1).next(task2).next(task3)..execute();

這裡，task1, task2, task3是順序執行的，舉個例子：我們要訪問網路，取得一個圖片，使用這個TaskManager我們需要3個task，

task1:顯示一個ProgressDialog。

task2:訪問網路，建立bitmap。

task3:關閉對話方塊，顯示bitmap。

這一點，可以參考CoreLib工程中的task.TaskManager類。

關於TaskManager，有以下幾點需要注意：

• 封裝了線程
• 讓調用者只關注自己的業務處理
• 保證順序鏈式地執行某一個任務
• 上一個任務的輸出，作為下一個任務的輸入
• 能暫停、恢複任何一個任務
  

2.3 緩衝設計

• 把記憶體佔用量大的對象存放在緩衝中，如bitmap
• 利用了LruCache類來實現
• 利用了AsyncTask類來載入bitmap
• 不用再手動釋放bitmap記憶體，該操作有風險
• 不用再關心AbsListView的scroll狀態

關於緩衝的更多詳細細節，請參考[ 請參考CoreLib工程中的cache包 ]。

這樣做，有什麼好處， 不用再手動釋放bitmap內在，該操作有風險，因為該bitmap是否有View引用，如果當一個View在試圖繪製一個已經回收的bitmap，這裡會拋出異常。

2.4 線程管理

無訊息迴圈的線程：

new Thread(null, new Runnable() {    public void run() {        // Do you works.    }}, "Thread_name_xxx").start();

什麼情況下使用這種線程：

• 做完一件事情就結束，這件事發生頻率不高，比如從SD card中讀取圖片資料
• 不需要複用線程

在使用線程，最好給線程加上名字，這樣利用高度與跟蹤。

  有訊息迴圈的線程：

這樣的線程擁有訊息迴圈，當訊息佇列中沒有訊息時，這個線程會被掛起。我們要做一件事情時，只需要給它發送一個訊息就行了。

這種情況通常是為了複用線程，不用頻繁建立線程，比如音樂播放器程式，專門啟動一個有訊息迴圈的線程來獲得音樂的專輯圖片。

我們通常還要建立一個與這個線程的訊息迴圈（Looper）相關聯的Handler，由它來處理訊息，注意，這做的事情是運行在後台線程的。

3，程式架構如何設計

Android程式的結構

• UI層
  • 資料展示與管理
  • 使用者互動
  • 繪製
  • Adapter
• 商務邏輯層
  • 持久化資料（記憶體中，相當於全域資料）
  • 資料加式（資料層的資料有時候需要進行加工成UI層需要的資料）
  • 資料變化的通知機制
• 資料層
  • 資料訪問（DB，檔案，網路等）
  • 緩衝（圖片，檔案等）
  • 設定檔（shared perference）

下面，我試著畫了一個Android程式的結構，如果有不好的地方，歡迎指正。

   

4，一些基本原則

下面列出一些通常的原則，我們應當在開發過程中遵循，歡迎補充與指正。 

4.1 提供initialize()方法

在Activity.onCreate()或者View的構造方法中調用，在以後看代碼時，人們通常首先會去找initialize()這樣的方法。

4.2 封裝點擊事件

把View的點擊事件，提成方法，這樣在listener處只是一個方法調用者，一般的事件封裝為：onXXXClick(View v)。

4.3 設計一個BaseActivity類

讓所有的Activity都繼承自BaseActivity類，這樣，我們可以做很多有用的事情

• 定義共通屬性
• 顯示共通對話方塊（Progress dialog)
• 取得top activity
• 可以手動管理啟動的activity

4.4 設計Application類

• 存全域資料，比top activity, application context。

4.5 異常處理

• 報告功能是處理異常的精髓
• 在finally塊中執行清理操作
• 不要用try-catch-finally來判斷商務邏輯
• 考慮設計自訂的異常類

4.6 標註的使用

• 重寫的方法一定要加@Override
• 不使用的方法，不要刪除，可以標記為@Deprecated，這個做法在維護型的項目中特別有用。

4.7 註冊與反註冊

• 局部廣播
• 各種listener
• Service等

4.8 封裝Bitmap操作

我們應當把Bitmap操作封裝起來，比如從檔案載入，儲存，網路下載，動態計算sample size等。有了封裝後，我們可以對其集中最佳化。

4.9 繪製處理

一定要注意繪製方面的東西，不要在onDraw()/onTouchEvent()中建立新對象。