【译】使用Kotlin从零开始写一个现代Android 项目-Part1

前言

经常在medium.com上看到一些高质量的技术帖子，但是由于国内的上网环境或者有的同学对于看英文比较排斥，错过了不少好文章。因此，西哥决定弄一个《优质译文专栏》，花一些时间翻译一些优质技术文给大家。这篇文章是一个小系列，用Kotlin开发现代Android APP,总共四篇，后面的会陆续翻译！以下是正文。

现在，真的很难找到一个涵盖所有Android新技术的项目，因此我决定自己来写一个，在本文中，我们将用到如下技术：

0 、Android Studio
1、Kotlin 语言
2、构建变体
3、ConstraintLayout
4、DataBinding库
5、MVVM+repository+Android Manager架构模式
6、RxJava2及其对架构的帮助
7、Dagger 2.11，什么是依赖注入？为什么要使用它？
8、Retrofit + RxJava2 实现网络请求
9、RooM + RxJava2 实现储存

我们的APP最终是什么样子？

我们的APP是一个非常简单的应用程序，它涵盖了上面提到的所有技术。只有一个简单的功能：从Github 获取googlesamples用户下的所有仓库，将数据储存到本地数据库，然后在界面展示它。

我将尝试解释更多的代码，你也可以看看你Github上的代码提交。

Github:https://github.com/mladenrako...

让我们开始吧。

0、Android Studio

首先安卓Android Studio 3 beta 1(注：现在最新版为Android Studio 4.0),Android Studio 已经支持Kotlin，去到Create Android Project界面，你将在此处看到新的内容：带有标签的复选框include Kotlin support。默认情况下选中。按两次下一步，然后选择EmptyActivity，然后完成了。恭喜！你用Kotlin开发了第一个Android app)

1、Kotlin

在刚才新建的项目中，你可以看到一个MainActivity.kt:

package me.mladenrakonjac.modernandroidapp

import android.support.v7.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
    }
}

.kt后缀代表了这是一个Kotlin文件

MainActivity : AppCompatActivity() 表示我们的MainActivity继承自AppCompatActivity 。

此外，所有的方法都必须有一个关键字fun,在Kotlin 中，你不能使用@override注解，如果你要表明方法是复写父类或者接口的方法的话，直接使用override关键字，注意：它和Java不一样，不是一个注解了。

然后，savedInstanceState: Bundle? 中的?代表什么呢？它代表了savedInstanceState这个参数可以是Bundle或者null。Kotlin是一门null 安全语言，如果你像下面这样写：

var a : String

你将会得到一个编译错误。因为a变量必须被初始化，并且不能为null，因此你要像这样写：

var a : String = "Init value"

并且，如果你执行以下操作，也会报编译错误：

a = null

要想使a变量为null ,你必须这样写：

var a : String?

为什么这是Kotlin语言的一个重要功能呢？因为它帮我们避免了NPE,Androd开发者已经对NPE感到厌倦了，甚至是null的发明者-Tony Hoare先生，也为发明它而道歉。假设我们有一个可以为空的nameTextView。如果为null，以下代码将会发生NPE：

nameTextView.setEnabled(true)

但实际上，Kotlin做得很好，它甚至不允许我们做这样的事情。它会强制我们使用?或者!!操作符。如果我们使用?操作符：

nameTextView?.setEnabled(true)

仅当nameTextView不为null时，这行代码才会继续执行。另一种情况下，如果我们使用!!操作符：

nameTextView!!.setEnabled(true)

如果nameTextView为null，它将为我们提供NPE。它只适合喜欢冒险的家伙)

这是对Kotlin的一些介绍。我们继续进行，我将停止描述其他Kotlin特定代码。

2、构建变体

通常，在开发中，如果你有两套环境，最常见的是测试环境和生产环境。这些环境在服务器URL，图标，名称，目标api等方面可能有所不同。通常，在开始的每个项目中我都有以下内容：

finalProduction: 上传Google Play 使用
demoProduction:该版本使用生产环境服务器Url,并且它有着GP上的版本没有的新功能，用户可以在Google play 旁边安装，然后可以进行新功能测试和提供反馈。
demoTesting:和demoProduction一样，只不过它用的是测试地址
mock: 对于我来说，作为开发人员和设计师而言都是很有用的。有时我们已经准备好设计，而我们的API仍未准备好。等待API准备就绪后再开始开发可不是好的解决方案。此构建变体为提供有mock数据，因此设计团队可以对其进行测试并提供反馈。对于保证项目进度真的很有帮助,一旦API准备就绪，我们便将开发转移到demoTesting环境。

在此应用程序中，我们将拥有所有这些变体。它们的applicationId和名称不同。 gradle 3.0.0 flavourDimension中有一个新的api，可让您混合不同的产品风味，因此您可以混合demo和minApi23风味。在我们的应用程序中，我们将仅使用“默认” 的flavorDimension。早app的build.gradle中，将此代码插入android {}下：

flavorDimensions "default"
    
productFlavors {

    finalProduction {
        dimension "default"
        applicationId "me.mladenrakonjac.modernandroidapp"
        resValue "string", "app_name", "Modern App"
    }

    demoProduction {
        dimension "default"
        applicationId "me.mladenrakonjac.modernandroidapp.demoproduction"
        resValue "string", "app_name", "Modern App Demo P"
    }

    demoTesting {
        dimension "default"
        applicationId "me.mladenrakonjac.modernandroidapp.demotesting"
        resValue "string", "app_name", "Modern App Demo T"
    }


    mock {
        dimension "default"
        applicationId "me.mladenrakonjac.modernandroidapp.mock"
        resValue "string", "app_name", "Modern App Mock"
    }
}

打开string.xml文件，删掉app_namestring资源，因此，我们才不会发生资源冲突，然后点击Sync Now,如果转到屏幕左侧的“构建变体”，则可以看到4个不同的构建变体，其中每个都有两种构建类型：“Debug”和“Release”,切换到demoProduction构建变体并运行它。然后切换到另一个并运行它。您就可以看到两个名称不同的应用程序。

3、ConstraintLayout

如果你打开activity_main.xml ,你可以看到跟布局是ConstraintLayout,如果你开发过iOS应用程序，你可能知道AutoLayout，ConstraintLayout和它非常的相似，他们甚至用了相同的 Cassowary 算法。

Constraints可以帮我们描述View之间的关系。对于每一个View来说，应该有4个约束，每一边一个约束，在这种情况下，我们的View就被约束在了父视图的每一边了。

在Design Tab中，如果你将Hello World文本稍微向上移动，则在TextTab中将增加下面这行代码：

app:layout_constraintVertical_bias="0.28"

Design tab 和 Text tab是同步的，我们在Design中移动视图，则会影响Text中的xml，反之亦然。垂直偏差描述了视图对其约束的垂直趋势。如果要使视图垂直居中，则应使用：

app:layout_constraintVertical_bias="0.28"

我们让Activity只显示一个仓库，它有仓库的名字，star的数量，作者，并且还会显示是否有issue

要得到上面的布局设计，代码如下所示：

不要被tools:text搞迷惑了，它的作用仅仅是让我们可以预览我们的布局。

我们可以注意到，我们的布局是扁平的，没有任何嵌套，你应该尽量少的使用布局嵌套，因为它会影响我们的性能。ConstraintLayout也可以在不同的屏幕尺寸下正常工作。

我有种预感，很快就能达到我们想要的布局效果了。

上面只是一些关于ConstraintLayout的少部分介绍，你也可以看一下关于ConstraintLayout使用的google code lab: https://codelabs.developers.g...

4. Data binding library

当我听到Data binding 库的时候，我的第一反应是：Butterknife已经很好了，再加上，我现在使用一个插件来从xml中获取View,我为啥要改变，来使用Data binding呢？但当我对Data binding有了更多的了解之后，我的它的感觉就像我第一次见到Butterknife一样，无法自拔。

Butterknife能帮我们做啥？

ButterKnife帮助我们摆脱无聊的findViewById。因此，如果您有5个视图，而没有Butterknife，则你有5 + 5行代码来绑定您的视图。使用ButterKnife，您只有我行代码就搞定。就是这样。

Butterknife的缺点是什么？

Butterknife仍然没有解决代码可维护问题，使用ButterKnife时，我经常发现自己遇到运行时异常，这是因为我删除了xml中的视图，而没有删除Activity/Fragment类中的绑定代码。另外，如果要在xml中添加视图，则必须再次进行绑定。真的很不好维护。你将浪费大量时间来维护View绑定。

那与之相比，Data Binding 怎么样呢？

有很多好处，使用Data Binding，你可以只用一行代码就搞定View的绑定，让我们看看它是如何工作的，首先，先将Data Binding 添加到项目：

// at the top of file 
apply plugin: 'kotlin-kapt'


android {
    //other things that we already used
    dataBinding.enabled = true
}
dependencies {
    //other dependencies that we used
    kapt "com.android.databinding:compiler:3.0.0-beta1"
}

请注意，数据绑定编译器的版本与项目build.gradle文件中的gradle版本相同：

classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.0.0-beta1'

然后，点击Sync Now,打开activity_main.xml,将Constraint Layout 用layout标签包裹

注意，你需要将所有的xml移动到layout 标签下面，然后点击Build图标或者使用快捷键Cmd + F9,我们需要构建项目来使Data Binding库为我们生成ActivityMainBinding类，后面在MainActivity中将用到它。

如果没有重新编译项目，你是看不到ActivityMainBinding的，因为它在编译时生成。

我们还没有完成绑定，我们只是定义了一个非空的 ActivityMainBinding 类型的变量。你会注意到我没有把? 放在 ActivityMainBinding 的后面，而且也没有初始化它。这怎么可能呢？lateinit 关键字允许我们使用非空的延迟被初始化的变量。和 ButterKnife 类似，在我们的布局准备完成后，初始化绑定需要在 onCreate 方法中进行。此外，你不应该在 onCreate 方法中声明绑定，因为你很有可能在 onCreate 方法外使用它。我们的 binding 不能为空，所以这就是我们使用 lateinit 的原因。使用 lateinit 修饰，我们不需要在每次访问它的时候检查 binding 变量是否为空。

我们初始化binding变量，你需要替换:

setContentView(R.layout.activity_main)

为：

binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)

就是这样，你成功的绑定了所有View,现在你可以访问它并且做一些更改，例如，我们将仓库名字改为Modern Android Medium Article:

binding.repositoryName.text = "Modern Android Medium Article"

如你所见，现在我们可以通过bingding变量来访问main_activity.xml的所有View了（前提是它们有id）,这就是Data Binding 比ButterKnife 好用的原因。

kotlin的 Getters 和 setters

大概，你已经注意到了，我们没有像Java那样使用.setText()，我想在这里暂停一下，以说明与Java相比，Kotlin中的getter和setter方法如何工作的。

首先，你需要知道，我们为什么要使用getters和setters，我们用它来隐藏类中的变量，仅允许使用方法来访问这些变量，这样我们就可以向用户隐藏类中的细节，并禁止用户直接修改我们的类。假设我们用 Java 写了一个 Square 类：

public class Square {
  private int a;
  
  Square(){
    a = 1;
  }

  public void setA(int a){
    this.a = Math.abs(a);
  }
  
  public int getA(){
    return this.a;
  }
  
}

使用setA()方法，我们禁止了用户向Square类的a变量设置一个负数,因为正方形的边长一定是正数，要使用这种方法，我们必须将其设为私有，因此不能直接设置它。这也意味着我们不能直接获得a，需要给它定一个get方法来返回a，如果有10个变量，那么我们就得定义10个相似的get方法，写这样无聊的样板代码，通常会影响我们的心情。

Kotling使我们的开发人员更轻松了。如果你调用下面的代码：

var side: Int = square.a

这并不意味着你是在直接访问a变量，它和Java中调用getA()是相同的

int side = square.getA();

因为Kotlin自动生成默认的getter和setter。在Kotlin中，只有当您有特殊的setter或getter时，才应指定它。否则，Kotlin会为您自动生成：

var a = 1
   set(value) { field = Math.abs(value) }

field ? 这又是个什么东西？为了更清楚明白，请看下面代码：

var a = 1
   set(value) { a = Math.abs(value) }

这表明你在调用set方法中的set(value){}，因为Kotlin的世界中，没有直接访问属性，这就会造成无限递归，当你调用a = something,会自动调用set方法。使用filed就能避免无限递归，我希望这能让你明白为什么要用filed关键字，并且了解getters和setters是如何工作的。

回到代码中继续，我将向你介绍Kotlin语言的另一个重要功能:apply函数：

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)
        binding.apply {
            repositoryName.text = "Medium Android Repository Article"
            repositoryOwner.text = "Mladen Rakonjac"
            numberOfStarts.text = "1000 stars"
            
        }
    }
}

apply 允许你在一个实例上调用多个方法，我们仍然还没有完成数据绑定，还有更棒的事儿，让我们为仓库定义一个UI模型（这个是github仓库的数据模型Repository,它持有要展示的数据，请不要和Repository模式的中的Repository搞混淆了哈），要创建一个Kotlin class，点击New -> Kotlin File/Class :

class Repository(var repositoryName: String?,var repositoryOwner: String?,var numberOfStars: Int? ,var hasIssues: Boolean = false)

在Kotlin中，主构造函数是类头的一部分，如果你不想定义次构造函数，那就是这样了，数据类到此就完成了，构造函数没有参数分配给字段，没有setters和getters,整个类就一行代码。

回到MainActivity.kt，为Repository创建一个实例。

var repository = Repository("Medium Android Repository Article",
        "Mladen Rakonjac", 1000, true)

你应该注意到了，创建类实例，没有用new

现在，我们在activity_main.xml 中添加data标签。

我们可以在布局中访问存储的变量repository,例如，我们可以如下使用id是repository_name的TextView,如下：

android:text="@{repository.repositoryName}"

repository_name文本视图将显示从repository变量的属性repositoryName获取的文本。剩下的唯一事情就是将repository变量从xml绑定到MainActivity.kt中的repository。

点击Build使DataBinding 为我们生成类，然后在MainActivity中添加两行代码：

binding.repository = repository
binding.executePendingBindings()

如果你运行APP,你会看到TextView上显示的是：“Medium Android Repository Article”,非常棒的功能，是吧？

但是，如果我们像下面这样改一下呢？

Handler().postDelayed({repository.repositoryName="New Name"}, 2000)

新的文本将会在2000ms后显示吗？不会的，你必须重新设置一次repository,像这样：

Handler().postDelayed({repository.repositoryName="New Name"
    binding.repository = repository
    binding.executePendingBindings()}, 2000)

但是，如果我们每次更改一个属性都要这么写的话，那就非常蛋疼了，这里有一个更好的方案叫做Property Observer。

让我们首先解释一下什么是观察者模式，因为在rxJava部分中我们也将需要它：

可能你已经听说过 http://androidweekly.net/,这是一个关于Android开发的周刊。如果您想接收它，则必须订阅它并提供您的电子邮件地址。过了一段时间，如果你不想看了，你可以去网站上取消订阅。

这就是一个观察者/被观察者的模式,在这个例子中， Android 周刊是被观察者,它每周都会发布新闻通讯。读者是观察者，因为他们订阅了它，一旦订阅就会收到数据，如果不想读了，则可以停止订阅。

Property Observer在这个例子中就是 xml layout,它将会监听Repository实例的变化。因此，Repository是被观察者,例如，一旦在Repository类的实例中更改了repository nane 属性后，xml不调用下面的代码也会更新：

binding.repository = repository
binding.executePendingBindings()

如何让它使用Data Binding 库呢？，Data Binding库提供了一个BaseObservable类，我们的Repostory类必须继承它。

class Repository(repositoryName : String, var repositoryOwner: String?, var numberOfStars: Int?
                 , var hasIssues: Boolean = false) : BaseObservable(){

    @get:Bindable
    var repositoryName : String = ""
    set(value) {
        field = value
        notifyPropertyChanged(BR.repositoryName)
    }

}

当我们使用了 Bindable 注解时，就会自动生成 BR 类。你会看到，一旦设置新值，就会通知它更新。现在运行 app 你将看到仓库的名字在 2 秒后改变而不必再次调用 executePendingBindings()。

以上就是这一节的所有内容，下一节将会讲MVVM+Repository 模式的使用。敬请期待！感谢阅读。