作者：王辰龙
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
高级Android开发强化实战试读：
前言
在编程之余，有时候我就在想，什么样的程序员属于高级程序员呢？或者说，高级程序员有哪些特性呢？工作年限一定不是一个关键的指标，许多工作多年的程序员依然写不出优雅的程序。无论是在Android开发还是其他领域，高级程序员一定是勤奋的，可以快速地掌握大量的新技术、新框架，不仅懂得原理，还能把新的技术落地到公司的产品中去。这是衡量程序员工作能力的一个重要标准，那么怎样才能将技术运用自如呢？唯有实践。基于此，我想把自己在日常实践中的一些经典案例，编著成一本成体系的书，以便为想要进步的Android程序员增加更多的实战经验，这也是编写本书的核心目的所在。
编写本书的另外一个目的，是帮助程序员建立产品的思想，对于技术而言，孤立的存在是没有任何意义的，技术只有与需求相结合，才能具有自身的价值。技术人员在开发的过程中，要时刻了解所完成的功能可以为公司带来哪些价值，是提升用户的访问兴趣，还是提升用户的使用流畅度，抑或是其他。当以产品思维去思考技术的时候，就会有动力、有目的地学习更多有价值的技术，而不是哗众取宠地学一些“看似有用”的新技术。
除此之外，还有理解架构的本质。一些技术人员经常会问：“为什么要使用架构？这只会增加额外的代码量，而且并不会对功能或性能有所提升，只需要完成必要的开发任务即可。”这种想法是非常浅显的，因为任何一个应用都不是一次成型的，需要不断地迭代，不断地扩展，同时需要不断地修改已有的业务逻辑，这就会涉及系统兼容性的问题。如何修改新的业务逻辑而不影响旧的业务逻辑？如何最大限度地复用已有的业务逻辑？架构就是解决这类问题的钥匙，一个优秀且合适的项目架构可以保证系统的稳定性，当开发新的功能或者修改旧的功能时，不至于破坏已有的业务体系。
本书的实例都是经典实战实例，每一个例子都代表一类在开发中需要掌握的技巧。本书由浅入深地逐个讲解需要掌握的开发理论与实践，共分为七部分。
◎ 进阶基础：偏重于源码的解析和理解，介绍阅读源码的技巧，以Activity和View为例，管中窥豹地分析其中的基础知识。读者也可依据此类方法，分析其他系统组件的源码。
◎ 高阶控件：介绍若干复杂的控件布局，即AppBarLayout、CoordinatorLayout和ConstraintLayout。通过实例，让读者理解在复杂控件布局中子视图是如何组合和相互关联的。
◎ 项目架构：分析主流架构的设计思想，即Google推荐的MVP和MVVM，还有Facebook的Flux。理解这些架构是如何组织和管理大型项目的，以及它们的优点和缺点各有哪些。
◎ 响应式编程：响应式是一种编程思想，在处理网络请求和功能测试时，基于响应式框架的项目拥有更好的可扩展性和可维护性，响应式编程三剑客即RxJava、Dagger和Retrofit。
◎ 酷炫功能与精美动画：实现两个稍复杂的功能，分别是基于第三方控件和基于系统控件的扩展；并实现两个动画效果，分别用于页面展开和页面切换。对于功能和动画，不同的需求或样式层出不穷，本部分侧重于开发思路的分享。
◎ Kotlin与SVG：Kotlin是用于替代Java的高阶编程语言，SVG是用于替代PNG格式的图像技术，本书着重介绍一些基础概念，提纲挈领，以便于读者后续进行自主学习。
◎ 测试与优化：分享一个主流的自动化测试框架，以及优化内存与电量的一些常见方法。产品的性能与功能同样重要，应用的高品质也会提升产品的用户体验。这七部分几乎已经包含高级Android编程的全部内容，本书的每个部分都会通过多个实例，从不同的角度引领读者亲身实战，真正地掌握高级编程的核心开发技巧。但是，实例的数量终究有限，希望读者更多地关注于实战中的开发思想，而不是具体的代码逻辑，代码总会不断地更迭，解决问题的思维却历久弥新。本书中的实例更多的是以点带面，读者可以一边阅读和思考，一边编写代码，相信读完本书，一定受益匪浅；同时，通过本书的实例可以解决一些常见的开发需求。衷心希望每位读者在阅读完本书之后，都“不虚此行”！
将本书送给我正在怀孕的妻子，感谢你在生活和工作中给予我的支持和帮助。王辰龙2018年5月于北京海淀第1章进阶基础1.1深入剖析Activity的生命周期
在Android系统中，所有应用都是由系统提供的四大组件构成的，即Activity（活动）、Service（服务）、ContentProvider（内容提供者）和BroadcastReceiver（广播接收器），而它们之间通过Intent（意图）进行通信并相互关联。其中，Activity作为与用户打交道最为频繁的组件，承担起显示的重任，其重要性不言而喻。因此，在开发中，对于Activity的全部工作细节，需要熟练掌握。
在Android系统中使用生命周期（Lifecycle）描述组件在不同状态之间的切换。通过管理组件的生命周期实现资源的获取与释放，在不同阶段的生命周期中触发相应的回调函数，在回调函数的上层方法中，系统控制组件的创建与销毁。同样，Activity作为组件之一，也有着一套有序的生命周期，管理Activity的全部行为。
图1-1展示的是Activity的完整生命周期（图片来源于Android官网）。图1-1 Activity的完整生命周期
在系统中，有两种情况可以触发生命周期的改变，第1种是有用户参与的生命周期的改变，第2种是因为系统回收或配置修改而导致的生命周期的改变。为了更加直观地展示这两种改变生命周期的行为，本书编写了一个相关实例。通过这个实例，可以更加清晰地理解Activity的生命周期的变换形态。实例分为三个部分，将有用户参与的生命周期的变化分为因硬件导致的生命周期变化、在页面切换时生命周期的变化及由系统原因导致的生命周期的变化。
该实例的完整代码的下载地址为https://github.com/SpikeKing/wcl-activity-lifecycle-demo。1.1.1 Activity的生命周期的各种状态
在Activity中，生命周期状态主要包含6种，即onCreate()、onStart()、onResume()、onPause()、onStop()和onDestroy()。每种生命周期都代表着Activity处于不同的状态：onCreate()表示Activity的创建，onStart()表示Activity的启动，onResume()表示Activity的恢复，onPause()表示Activity的暂停，onStop()表示Activity的停止，onDestroy()表示Activity的销毁。
这些状态之间两两配对、有始有终，构成三组生命周期，相互嵌套。这三组生命周期分别为完整的生命周期（Entire Lifetime）、可视的生命周期（Visible Lifetime）及前台的生命周期（Foreground Lifetime）。
1）完整的生命周期：表示Activity组件从创建到销毁的全部过程，是最外层的生命周期。生命周期发生在调用onCreate()方法与调用onDestory()方法之间。在onCreate()的方法中，系统会创建Activity的全局状态，例如填充布局等；在onDestroy()方法中，系统会释放Activity所保存的资源。需要注意的是，onDestroy()不能保证被调用的时机，例如Activity在Activity栈中，在系统内存不足时，就可能触发强制销毁调用onDestroy()方法，而在其他情况下，只有当Activity出栈时，才会调用onDestroy()方法。
2）可视的生命周期：表示Activity组件从用户可视到离开用户视线的全过程。在这期间，用户可以在屏幕上看见当前的Activity。生命周期发生在调用onStart()方法与onStop()方法之间。在onStart()方法和onStop()方法中，执行与用户可视相关的逻辑。因为onDestroy()方法并不一定会被调用，所以在onStop()方法中，一般会执行保持当前Activity状态的逻辑。在Activity的全部存活时间中，onStart()方法和onStop()方法可能会被多次调用，这是因为Activity可能交替地由可视状态到不可视状态，再恢复到可视状态。
3）前台的生命周期：表示Activity组件显示于其他Activity组件之前，即位于Activity任务栈的栈顶，拥有最高优先级的资源使用权限，同时可以获得用户的输入焦点与用户进行交互。在可视的生命周期中，Activity组件可能位于全透明或部分透明的Activity下面，即属于可视状态。而前台状态必须位于全部的Activity之上。生命周期发生在调用onResume()方法与onPause()方法之间。在onResume()方法和onPause()方法中，执行与交互相关的逻辑。同样，在Activity的全部存活时间中，onResume()和onPause()也可能会被多次调用，即Activity可能会频繁地获取与失去焦点。
这三类生命周期循环嵌套，完整的生命周期包含可视的生命周期，可视的生命周期又包含前台的生命周期，它们共同构成Activity的生命周期体系。除此之外，还有三个特殊的生命周期状态，即onRestart()、onRestoreInstanceState()、onSaveInstanceState()。当页面从Activity栈内调至栈顶时，会调用onRestart()方法，初次创建时不会调用；onSaveInstanceState()用于储存Activity的状态信息；onRestoreInstanceState()用于恢复Activity的状态信息，仅用于系统导致的页面重建，而用户导致的页面重建需要在onCreate()中由开发者自主恢复状态信息。1.1.2 实例：准备
下面通过实例，让我们更好地理解生命周期的状态切换。实例分为三个部分：因硬件导致的生命周期变化、在页面切换时导致的生命周期变化、由系统原因导致的生命周期变化。在讲解实例之前，先展示本实例的运行环境，以便读者更好地理解与执行代码，本书其他实例的运行环境与此实例类似。动手实践是学习编程的不二法门，也是成为高级程序员的必要条件之一。
1.硬件环境
实验真机为Redmi Note 4X，即红米Note 4X；操作系统为Android 6.0。
实验模拟器：操作系统为Android 7.1.1，如图1-2所示。图1-2 模拟器（开发电脑：MacBook Pro 10.11.6）
IDE（Integrated Development Environment）：Android Studio 2.3.2，如图1-3所示。图1-3 IDE
2.软件环境
Android Tools 的 Gradle 版本为2.2.3，位于根目录下的build.grale文件中
Android 的 Gradle 构建版本为2.14.1，位于根目录下的
Android SDK 版本为24，位于项目目录下的/app/build.gradle中：
全部实例代码都已经通过测试，从网络下载后，运行项目即可使用。读者在阅读本节时，需要提前下载源码，并调试通过，根据所讲述的内容运行代码，通过实战更好地学习本节知识。1.1.3 实例：因硬件导致的生命周期变化
我们在使用应用的过程中，除在应用内的交互外，通过手机的硬件按键，也能触发生命周期的改变。对于应用内的交互会导致页面的切换，则触发常规的生命周期状态的改变，从onCreate()到onDestroy()依次调用，这是基本的生命周期变化。除此之外，还需重点关注一些特定的硬件操作，比如用户按手机的菜单（Home）键和后退（Back）键。
对于一款基本的Android手机而言，手机底部都会包含两个基础的按钮，一个是位于中部的菜单键，另一个是位于右侧的后退键。因此，除了在应用内提供的交互场景，用户最常用的两种操作就是按菜单键或后退键。那么这两种常用的操作又会给Activity带来哪些生命周期的变化呢？下面通过实例来讲解。
先来看看应用的主页 - MainActivity.java，通过源码来分析这个Activity页面是如何组成的，如图1-4所示。图1-4 MainActivity
首先，声明TAG标签，作为Log输出的标签，用于在Logcat中过滤信息；使用ButterKnife插件，声明两个按钮，用于页面的跳转；声明EXTRA_TEXT标签，用于在Activity中模拟状态的存储。对于字符串静态常量，一般使用大写字母加下画线的形式表示。
代码如下：
注意：ButterKnife是由Jake Wharton编写的一个用于声明布局中控件的插件，代替调用findViewById()方法，节省了大量的开发时间。在项目目录中，添加ButterKnife的依赖即可使用。具体原理与使用方式可参考ButterKnife的官方网址https://github.com/JakeWharton/butterknife。
其次，onCreate()方法作为创建Activity的第一个调用函数，负责初始化Activity的全部行为，我们一般重点编写代码逻辑的部分。例如setContentView()，设置页面布局；ButterKnife.bind()，负责绑定ButterKnife并初始化，只有在初始化ButterKnife之后，才能调用Bind()标注进行布局ID的绑定；设置mBTranslucent按钮和mBSecond按钮的绑定事件；获取EXTRA_TEXT的状态存储信息及输出onCreate()方法的调用提示。在每个生命周期方法中，都添加了相应的调用提示，方便在Logcat中观察当Activity页面改变时，生命周期变化的整个过程。
代码如下：
再次，在Activity的启动过程中，先调用onCreate()方法，然后依次调用onRestart()、onStart()、onRestoreInstanceState()、onResume()，其中onRestart()与onRestoreInstanceState()并不是每个生命周期都会调用的。
代码如下：
最后，在Activity的关闭过程中，依次调用onPause()、onSaveInstanceState()、onStop()、onDestroy()，其中onSaveInstanceState()并不是每个生命周期都会调用的，只有页面完全不可视时才会调用，用于储存当前页面的状态，如果仅仅失去焦点则不调用。
代码如下：
最终MainActivity页面的显示如图1-5所示。图1-5 MainActivity页面
在页面初次启动时，MainActivity页面执行的生命周期依次为onCreate()、onStart()、onResume()，都是常规的生命周期流程。在执行onResume()方法之后，MainActivity页面已经具备与用户交互的功能。
在按后退键时，MainActivity页面执行的生命周期依次为onPause()、onStop()、onDestroy()，也都是常规的生命周期流程。在执行onDestroy()方法之后，MainActivity页面已经完全销毁。
但是，如果没有按后退键，而是按菜单键，MainActivity页面仅仅是由前台转入后台，并不会立即执行销毁。当用户再次使用时页面仍可快速启动。但是系统可能会在某个时刻自动销毁这个页面，如内存不足，这是Android系统的机制，防止后台页面过多，影响系统效率。
在按菜单键时，MainActivity页面执行的生命周期依次为onPause()、onSaveInstanceState()、onStop()，不会执行onDestroy()方法，也就没有释放系统资源，保证在下次启动时，仍可快速加载。调用onSaveInstanceState()方法的原因是系统可能在后台自动杀死当前Activity，所以需要保存当前页面的状态，如果系统这样做，再次调起页面时，系统也会自动调用onRestoreInstanceState()恢复当前状态。在执行onStop()方法之后，MainActivity页面已经由前台转入后台，对用户不可视。
在系统桌面中再次点击应用图标，应用又恢复为可交互状态，MainActivity页面执行的生命周期依次为onRestart()、onStart()、onResume()。由于间隔时间较短，系统资源较为丰富，系统未执行onDestroy()方法，强制杀死当前Activity，所以不需要调用onCreate()方法进行页面创建，也不需要调用onRestoreInstanceState()方法恢复状态。1.1.4 实例：页面切换时的生命周期变化
对于非透明页面，Activity的逻辑比较固定，执行完整的生命周期，但是对于透明页面略有不同，因为透明页面作为底部页面的浮层，底部页面仍然可视，所以不会执行销毁逻辑。为了验证全部的生命周期过程，下面通过实例，创建非透明和透明两个页面，验证在Activity页面切换时生命周期的变化情况。
基本的生命周期逻辑：在onStart()时，Activity页面对于用户可视，但是无法交互；在onResume()时，Activity页面不仅可视，而且可以交互，因此onResume()在onStart()之后触发；在onPause()时，Activity页面无法交互，而且必须在Activity页面的onPause()执行完成后，下一个Activity页面才能执行启动逻辑，如onCreate()或onResume()；在onStop()时，Activity页面对于用户不可视。
注意：在onPause()中，不能执行复杂的操作，否则会影响下一个Activity的启动速度。
从非透明页面讲，首先创建一个简单的非透明页面，此页面的创建生命周期仅含有onCreate()，销毁生命周期全部包含，即onPause()、onStop()、onDestroy()。
首先，执行在MainActivity中启动非透明页面SecondActivity，即由当前Activity页面切换至另一个非透明的Activity页面，导致当前页面销毁，新的页面被创建。在MainActivity页面的onPause()执行完成后，SecondActivity页面才能执行启动逻辑，SecondActivity启动完成后，才会执行MainActivity页面的剩余销毁工作，如onSaveInstanceState()和onStop()。因为当前Activity页面仍在Activity栈中，并未出栈，则并未执行onDestroy()的方法。
注意：对于onSaveInstanceState()方法，在页面关闭时都会执行，但是非系统原因的关闭，不会执行默认的恢复数据操作，即onRestoreInstanceState()方法。
接着，关闭SecondActivity页面，重新返回MainActivity页面。因为MainActivity页面并未被销毁，即未执行onDestroy()方法，所以无须重建，执行onCreate()方法，只需要执行onRestart()、onStart()、onResume()方法即可。同样，在SecondActivity执行onPause()方法之后，MainActivity才开始自身的创建工作。因为SecondActivity位于Activity栈的栈顶，所以触发出栈操作，页面完全销毁，所以执行onStop()完成之后，会继续执行onDestroy()方法。
启动一个透明页面。透明页面的特点是在启动之后，底部页面仍然可视，因此系统执行Activity生命周期的逻辑也有所变化。为了保证生命周期的逻辑清晰，透明页面与非透明页面的逻辑相同，生命周期状态仅显示onCreate()、onPause()、onStop()、onDestroy()等。
唯一不同的是，在透明Activity的声明AndroidManifest.xml文件中，使用透明主题样式。
透明主题样式如下：
最终透明的TranslateActivity页面的显示如图1-6所示，按后退键即可关闭。
首先，在MainActivity中，启动透明页面TranslateActivity。在启动透明页面时，MainActivity页面仅仅执行onPause()方法，与非透明页面不同，并不会继续调用onStop()方法。因为onPause()方法控制MainActivity是否具有交互功能，onStop()方法控制MainActivity是否可视，所以MainActivity透明页面TranslateActivity，仅仅使其自身失去交互功能，并未影响其是否可视。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]