Android入门

Android系统

Android系统架构

Android大致分为四层架构，应用层、应用框架层、系统运行库层、硬件抽象层、Linux内核层。

Linux内核层

Android 的核心系统服务基于Linux 内核，在此基础上添加了部分Android专用的驱动。系统的安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于该内核。

硬件抽象层 HAL

硬件抽象层是位于操作系统内核与硬件电路之间的接口层。

其目的在于将硬件抽象化，为了保护硬件厂商的知识产权，它隐藏了特定平台的硬件接口细节，为操作系统提供虚拟硬件平台，使其具有硬件无关性，可在多种平台上进行移植。

从软硬件测试的角度来看，软硬件的测试工作都可分别基于硬件抽象层来完成，使得软硬件测试工作的并行进行成为可能。通俗来讲，就是将控制硬件的动作放在硬件抽象层中。

系统运行库层

1. C/C++程序库

• SQLite库提供数据库支持。
• OpenGL|ES提供3D绘图支持
• Wekit提供浏览器内核的支持
• 提供核心库，似的java可以开发Android应用
• Android运行库中包含Dalvik虚拟机，使每个安卓应用可以运行在独立的进程中，Dalvik虚拟机针对手机内存、cpu性能等做了优化处理

2. Android运行时库
   运行时库又分为核心库和ART(5.0系统之后，Dalvik虚拟机被ART取代)。核心库提供了Java语言核心库的大多数功能。

   Dalvik被ART取代的原因是，ART可以直接将java文件编译成机器码运行，而Dalvik则需要将java文件先编译成.class文件，再解释.class文件成机器码运行，相比之下Dalvik下运行的apk速度就会慢很多。

应用框架层

应用框架层为开发人员提供了可以开发应用程序所需要的API，我们平常开发应用程序都是调用的这一层所提供的API，当然也包括系统的应用。这一层的是由Java代码编写的，可以称为Java Framework。

应用层

在手机上的应用程序都属于这一层

Android系统源码介绍

应用层部分

从目录结构可以发现，packages目录存放着系统核心应用程序、第三方的应用程序和输入法等等，这些应用都是运行在系统应用层的，因此packages目录对应着系统的应用层。

java Framework

C/C++程序库部分

系统运行库层（Native)中的 C/C++程序库的类型繁多，功能强大，C/C++程序库并不完全在一个目录中，这里给出几个常用且比较重要的C/C++程序库所在的目录位置。

Android系统启动流程

Android系统的启动流程就是先后启动C，Java的各种服务，再返回启动Luncher即可进入用户交互的UI界面。

1. 加载进程init(system/core/init.rc)，并根据init.rc文件启动Zygote进程，此进程是Android系统的母进程，用来启动Android系统其他进程。

• 下图是ini.rc文件

2. Zygote会执行app_process可执行文件，在这个文件中首先添加Android运行环境，并调用了ZygoteInit.java，这就从C++跳到了JAVA

3. 在ZygoteInit.java代码中首先设置了Java虚拟机堆内存空间，然后启动一个类加载Android启动依赖的类，比如Activity等四大组件，然后分出一个子进程启动SystemServer系统服务

4.SystemServer.java中有两个方法init1()启动Native世界，init2()启动Framework世界

5.init2()方法启动ServerThread中的run方法，开启各种系统服务，然后调用ActivityManagerService.systemReady方法启动home界面

Android应用开发特色

四大组件

活动是在应用中所有看得见的东西；

服务是在后台默默运行；

广播接收器，接收电话或者短信等，同样也可向外广播消息；

内容提供，在应用程序之间共享数据，如读取系统电话簿的信息。

丰富的系统控件

可以编写出漂亮的界面。

强大的多媒体

在开发的应用中用程序控制多媒体服务

SQLite数据库

轻量级、运算速度快的嵌入式关系型数据库，支持SQL语法，可以通过安卓封装好的API进行数据的增删改查。

地理位置定位

Hello World项目分析

需要准备的工具

jdk是java语言软件开发工具包

Android SDK是Android开发工具包

Android Studio是开发Android项目的IDE工具

分析Hello World的安卓程序

任何新建项目默认使用Android模式的项目结构，但这不是真实的项目结构。

真实项目结构分析

.gradle和.idea

放置Android Studio自动生成的文件

app

项目的代码、资源都放在这个目录下，平时的开发工作也在这里进行。

build

编译时自动生成的文件

gradle

包含gradle wrapper的配置文件

Android Studio默认没有启用gradle wrapper的方式，如果需要打开，可以点击File->Setting->Build,Execution,Deployment->Gradle进行配置更改。

.gitignore

将指定的文件或者目录排除在版本控制之外

build.gradle

项目全局的gradle构建脚本

gradle.properties

全局的gradle配置文件，此文件匹配的属性会影响到项目中所有gradle编译的脚本。

gradlew和gradlew.bat

在命令行界面执行gradle命令，其中gradlew是在linux或者Mac系统中使用，gradlew在windows系统中使用

HelloWord.iml

iml文件是所有Intellij IDEA项目都会生成的一个文件

local.properties

指定本机中的Android SDK路径。

settings.gradle

指定项目中引入模块

app目录下的内容分析

build

此目录与外层的build目录相似，主要也是包含编译自动生成的文件。

libs

放置jar包

androidTest

编写AdroidTest测试用例，实现自动化测试。

java

放置java代码

res

项目中的图片、布局、字符串等都放置在此。

图片放在drawable目录下，布局放在layout目录下，字符串放在valuse目录下。

AndroidManifest.xml

整个Android项目的配置文件，程序中定义的四大组件都要在这个目录下注册，可以在此给应用程序添加权限声明。

test

编写Unit Test测试用例

gitignore

将app模块内指定的目录或者文件排除在版本控制之外。

app.iml

Intellij IDEA项目自动生成的文件

build.gradle

APP模块的gradle构建脚本，指定项目构建相关配置。

proguard-rules.pro

指定项目代码的混淆规则，在代码开发完成之后打成安装包文件，让代码难以被他人破解。

分析Hello World程序怎么运行

android.intent.action.MAIN

打开AndroidManifest.xml文件，找到如下代码：

这段代码是对HelloWorldActivity活动的注册，没有再AndroidManifest.xml文件中注册的活动是不能使用的。

在手机上点击应用时，首先启动android.intent.action.MAIN这个主活动。

HelloWorldActivity

在界面中看到的东西就是HelloWorldActivity这个活动中的东西。

Activity是Android系统提供的一个活动基类，项目中的所有活动都必须继承它或它的子类才拥有活动的特性。AppCompatActivity是Activity的子类。

onCreate()方法是活动被创建时必须执行的方法。

hello_world_layout布局

在界面上看到的Hello World!字样不在HelloWorldActivity.java文件中，在哪？由于Android程序设计讲究逻辑和视图的分离，因此不是在活动中而是在布局中编写界面，在活动中引入。setContentView()方法就给当前的活动引入一个hello_world_layout布局。

当打开res/layout目录下，可见hello_world_layout.xml文件，Hello World!在此处定义，andorid : text = “Hello World!”。

项目中的资源

打开res目录

drawable开头的文件夹存放图片，存放不同分辨率的图片，适应不同设备的显示要求。

mipmap开头的文件夹存放应用图标，主要是为了让程序兼容各种设备。

values文件夹存放字符串。

layout文件夹存放布局文件。

这里定义一个应用程序的字符串

在代码中通过R.string.hello_world获得该字符串引用；

在XML中通过@string/hello_world可获得此字符串的引用。

基本语法即是以上两种方式，其中string是可以替换的，如果引用图片资源就替换成drawable，如果引用应用图标就替换成mipmap，如果引用的是布局文件就替换成layout。

例如在AndroidManifest.xml文件中

详解buil.gradle文件

最外层的build.gradle文件

首先两处文件的repositories的闭包都声明jcenter()配置，他是一个代码托管仓库，许多Android开源项目都会选择将代码托管到jcenter上，声明这行配置之后可以引用任何jcenter上的开源项目。

由于gradle不只可构建Android项目，还可构建C++、java项目。则需要声明com.android.tools.build:gradle:2.2.0来说明是构建Android项目。

app目录下的build.gradle文件

com.android.appilcation表示是一个应用程序块，可以直接运行。

com.android.library表示一个库模块，只能作为代码依附于别的应用程序模块运行。

在下面一个大的android闭包中可以配置项目构建的各种属性。

• compileSdkVersion指定项目编译版本
• buildToolsVersion项目构建的版本工具
• defaultConfig闭包
  • applicationId指定项目包名；
  • minSdkVersion指定项目最低兼容的Android系统版本；
  • targetSdkVersion是为程序启用运行时权限功能，不同的值对应不同版本的Android系统功能；
  • versionCode指定项目版本号；
  • versionName指定项目版本名。
• buildTypes闭包用于指定生成安装文件的相关配置，包含debug子闭包和release子闭包。
  • debug子闭包用于指定生成测试版安装文件的配置，可以忽略不写。
  • release闭包用于指定正式安装文件配置，minfyEnabled指定对项目代码混淆，proguardFilse指定混淆规则文件，proguard-android.txt在Android SDK目录下适用所有项目；proguard-rulse.pro在当前项目的根目录下可以编写当前项目得到特有混淆规则。
• dependencies闭包，指定当前项目的所有依赖关系。
  • 本地依赖对本地jar包或目录添加依赖，如compile fileTree，表明libs目录下所有.jar文件都添加到项目的构建路径中。
  • 库依赖对项目的库模块添加依赖，基本格式是compile project+依赖的库名，如compile project(':helper')
  • 远程依赖对jcenter库上的开源项目添加依赖，如com.android.support:appcompat-v7:24.2.1，其中com.android.support是域名，appcompat-v7是组名区分不同库，24.2.1是版本号
  • testCompile用于声明测试用例库。

日志工具

Log.v()打印最为琐碎，意义小的信息

Log.d()打印调试信息

Log.i()打印比较重要的信息

Log.()打印警告信息

Log.e()打印错误信息

以上每个方法的级别依次递增

Log.d()中传入两个参数，第一个是tag，一般传入当前的类名。第二个参数是msg，想要打印的内容。

活动

活动是什么

活动是包含用户界面的组件，用于与用户的交互。

活动的基本用法

创建一个项目，选择Add No Activity，手动创建活动，如下：

项目创建手动改成Project模式，在app/src/main/java/com.example.activitytest目录此时为空，右击com.example.activitytest包->New->Activity->Empty Activity，不要勾选Gnerate Layout File和Launcher Activity。

勾选Lanucher Activity表示自动将活动设置为项目主活动；勾选Generate Layout File自动为活动创建布局文件；勾选Backwards Compatibility表示为项目启用

进程间通信

ContentProvider

Uri的getPathSegments()

在ContentProvider中需要获取特定的uri来得到对数据进行CRUD操作的Cursor。

Uri的getPathSegments()方法返回的是一个元素为String的List,每个元素都是从Uri截取出来的一部分。

第一个元素为第一个“/”右边的字符。

Uri  uri = Uri.parse("content://com.haha.mycontentproviderdemo.NoteContentProvider/notes");

Uri myUri = Uri.withAppendedPath(CONTENT_URI, "#/2");
                List list = myUri.getPathSegments();
                
                int i = 0;
                for (Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();i++) {
                    String string = (String) iterator.next();
                    Log.i("test", "集合里的元素为：" + string);
                    Log.i("test", "集合中下标为 " + i +"的String类型元素为："+ list.get(i));
                    
                }

RecyclerView

自定义点击事件

在RecyclerView中自定义点击事件的接口，即可实现在Activity中直接注册adapter各个元素的点击事件，无需在onBindViewHolder()中注册点击事件。

在Adapter中定义点击事件的方法和接口

private AdapterView.OnItemClickListener mOnItemClickListener;

    public void setOnItemClickListener(OnItemClickListener onItemClickListener) {
     
        this.mOnItemClickListener = mOnItemClickListener;
    }

    public interface OnItemClickListener {
     
        void onItemClick(View view, int position);
    }

在Activity类中注册使用此接口。

adapter.setOnItemClickListener(new ZoneTimeAdapter.OnItemClickListener() {
     
            @Override
            public void onItemClick(View view, int position) {
     
                String cityName = TimeZoneUtil.cityList.get(position);
                Message msg = timeZoneBinder.transTime(cityName);
                handler.sendMessage(msg);
            }
        });