深入Android 【四】 —— 组件调用

Intent解析

基于组件的架构体系，除了有定义良好的组件，如何把这些组件组装在一起，也是一门艺术。在Android中， Intent（貌似通常译作： 意图...），就是连接各组件的桥梁。

前段时间看同事们做Symbian平台的 网易掌上邮（真的是做的用心，NB的一米，热情欢迎所有163邮箱的S60v3用户，猛点击之...），有个功能是为邮件添加附件，比如你想要通过邮件发送一副图片泡mm，可能需要有个很直观的方式从本地选一副珍藏美图，抑或是拿相机来个完美自拍。在Symbian中，这样的功能，都需要你用底层的API，自己一点点写。为了让选图片体验更好，可能需要做一个类似于图片浏览器之类的东西，为了把拍照做的更为顺畅，甚至需要实现从聚焦到调节亮度之类一整套的相机功能。

而其实呢，用户的手机中可能本身就装了其他的专业图片浏览器、相机等应用，这些应用已经非常出色好用，而用户也已然能很纯属使用它们，如果能进行调用，对邮箱的开发者和用户而言，都会是个更好的选择。但在Symbian这样残败的系统里，应用和应用之间的结合能力奇弱无比，想复用，基本比登天还难，作为开发者，只能忍住一次又一次的恶心，为了用户，做这些重复造轮子吃力不讨好的附加工作。

还好还好，在Android中，一切变得美好多了，它将开发者从接口和对象的细节中解救出来，让我们有更多精力投入到核心功能的开发中去。在Android中，如果你需要选个图拍个片，只需要构造一个描述你此项意愿的Intent，发送出去，系统会帮你选择一个能够处理该项业务的组件来满足你的需求，而不再需要纠结在具体的接口和实现上，Perfect World，便应如此。

Intent构成

Intent被译作意图，其实还是很能传神的，Intent期望做到的，就是把实现者和调用者完全解耦，调用者专心将以意图描述清晰，发送出去，就可以梦想成真，达到目的。

当然，这么说太虚了，庖丁解牛，什么东西切开来看看，也许就清晰了。 Intent（ reference/android/content/Intent.html），在Android中表现成一个类，发起一个意图，你需要构造这样一个对象，并为下列几项中的一些进行赋值：

1. Action。当日常生活中，描述一个意愿或愿望的时候，总是有一个动词在其中。比如：我想做三个俯卧撑；我要看一部x片；我要写一部血泪史，之类云云。在Intent中，Action就是描述看、做、写等动作的，当你指明了一个Action，执行者就会依照这个动作的指示，接受相关输入，表现对应行为，产生符合的输出。在Intent类中，定义了一批量的动作，比如ACTION_VIEW，ACTION_PICK，之类的，基本涵盖了常用动作，整一个降龙十八掌全集。当然，你也可以与时俱进，创造新的动作，比如lou这样的。与系统预定义的相比，这些自定义动作的流通范围很是有限，除非做了非常NB的应用，大家都需要follow你，否则通常都是应用内部流通。
2. Data。当然，光有动作还是不够的，还需要有更确切的对象信息。比如，同样是泡这个动作，但泡咖啡，和泡妞，就差之千里了。Data的描述，在Android中，表现成为一个URI。用在内部通信中，可能描述是Content Provider用的形如content://xxxx这样的东东，抑或是外部的一个形如tel://xxxx这样的链接。总而言之，是能够清楚准确的描述一个数据地址的uri。
3. Type。说了Data，就必须要提Type，很多时候，会有人误解，觉着Data和Type的差别，就犹如泡妞和泡马子之间的差别一样，微乎其微。但其实不然，Type信息，是用MIME来表示的，比如text/plain，这样的东西。说到这里，两者差别就很清晰了，Data就是门牌号，指明了具体的位置，具体问题具体分析，而type，则是强调物以类聚，解决一批量的问题。实际的例子是这样的，比如，从某个应用拨打一个电话，会发起的是action为ACTION_DIAL且data为tel:xxx这样的Intent，对应的人类语言就是拨打xxx的电话，很具象。而如果使用type，就宽泛了许多，比如浏览器收到一个未知的MIME类型的数据（比如一个视频...），就会放出这样的Intent，求系统的其他应用来帮助，表达成自然语言应该就是：查看pdf类文档，这样的。
4. Category。通过Action，配合Data或Type，很多时候可以准确的表达出一个完整的意图了，但也会有些时候，还需要加一些约束在里面才能够更精准。比如，如果你虽然很喜欢做俯卧撑，但一次做三个还只是在特殊的时候才会发生，那么你可能表达说：每次吃撑了的时候，我都想做三个俯卧撑。吃撑了，这就对应着Intent的Category的范畴，它给所发生的意图附加一个约束。在Android中，一个实例是，所有应用主Activity（就是单独启动时候，第一个运行的那个Activity...），都需要能够接受一个Category为CATEGORY_LAUNCHER，Action为ACTION_Main的意图。
5. Component。在此之前，我们企图用Action，Data/Type，Category去描述一个意图，这是Android推荐，并期望大家在大多数时候使用的，这样模式在Android中称做Implicit Intents，通过这种模式，提供一种灵活可扩展的模式，给用户和第三方应用一个选择权。比如，还是一个邮箱软件，他大部分功能都好，就是选择图片的功能做的很土，怎么办？如果它采用的是Implicit Intents，那么它就是一个开放的体系了，手机中没有其他图片选择程序的话，可以继续使用邮箱默认的，如果有，你可以任意选择来替代原有模块完整这功能，一切都自然而然。但这种模式，也不是没有成本，需要付出的是一些性能上的开销，因为毕竟有一个检索过程。于是，Android提供了另一种模式，叫做Explicit Intents，就需要Component的帮助了。Component就是类名，完整的，形如com.xxxxx.xxxx，一旦指明了，一切都清晰了，找的到这个类（当然会是一个特定的子类...），成功，反之，失败。这个好处，自然是速度，适合在你明确知道这就是一个内部模块的时候，使用它。
6. Extras。通过上面的这些项，识别问题，基本完美解决了，剩下一个重要的问题，就是传参。Extras是用来做这个事情的，它是一个Bundle类的对象，有一组可序列化的key/value对组成。每一个Action，都会有与之对应的key和value类型约定，发起Intent的时候，需要按照要求把Data不能表示的额外参数放入Extras中（当然，如果不需要额外附加参数，就算了...），否则执行者拿到的时候会抓狂的。
7. Flags。能识别，有输入，整个Intent基本就完整了，但还有一些附件的指令，需要放在Flags中带过去。顾名思义，Flags是一个整形数，有一些列的标志位构成，这些标志，是用来指明运行模式的。比如，你期望这个意图的执行者，和你运行在两个完全不同的任务中（或说进程也无妨吧...），就需要设置FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK的标志位。

有了上述这些，一个Intent的形象就跃然纸上了，如此丰富的内容，决定了它比传统的模式，都来得强大。

Intent匹配

上次在moto dev上，听人做Android的讲座，下面有很多听客都对Intent这个概念表示出了强烈的兴趣，拿出自己熟悉领域的各类概念进行类比，比如事件、消息之类。当时我在想，Intent作为组件间的通信协定，与一般的简单的通信方式不同，首先，从前面部分可以看到，它的描述是针对需求而不是实现者来进行的。其次，它的解析是依托第三方而不是两方直接进行。

这个概念和设计模式中的中介模式（ Mediator Pattern）是一脉的，即所有的外围组件，都只和系统的核心模块发生联系，通过它进行中转，组件之间不直接勾搭。

如上图所示，要想跑通整个流程，另一个很重要的东西，就是Intent Filters，它是用来描述一个Activity或Serveice等组件，期望能够响应怎么样的Intent。如果一个组件，只希望别的组件通过Explicit Intents（就是指明Component...）的方式来找到它，那么就不需要添加Intent Filters，反之，一定需要一个或若干个Intent Filters。Intent Filter的各个项，犹如Intent照镜子过来的效果，包括Action，Catagory，Data，Type等。

Intent Filters可以写到配置文件中，和那些组件的配置一起（不记得什么是配置文件了，可以看 这里...），若干的实例可以在Intent介绍页面上找到（ reference/android/content/Intent.html）。同样，Intent Filters可以在代码中，动态插拔，这个是和动态插拔的 Broadcast Receiver是配套使用的。

系统核心的模块，会负责收集这些Intent Filters，和它们对应的组件信息。当请求者需要一个组件帮忙，并构造了描述它需求的Intent发送到系统核心，系统核心会将其与已知的各个Intent Filters进行匹配，挑选一个符合需求的组件返回。如果有多个符合的，会尝试看看有没有默认执行的，如果没有默认的，就会构造UI，让用户帮助抉择，如是，整个流程就跑通了。

Intent实现

上图，是请求一个Activity组件的简单实现流程图，算是用的最多的Intent解析实例。流程从调用Context.startActivity(Intent)开始，调用者传入构造好的Intent对象，然后流程会让实际的执行者，是Instrumentation对象来完成。它是整个应用激活的Activity管理者，集中负责该应用内所有Activity的起承转合生离死别。它有一个隐藏的方法execStartActivity方法，就是负责根据Intent启动Activity的。去掉一些细节，它做得最重要的事情，就是将此调用，通过RPC的方式，传递到ActivityManagerService。
前面一直再说，系统核心层，其实这里所谓的系统核心层，就是负责Android一些关键事务的一组服务。它们同样运行在虚拟机上，和普通的Service实现机理是一致的，只不过它们不抛头露脸只是默默的在下层服务，故谓之核心嘛。AcitivityManagerService，是负责Activity调度的服务，也许日后提及调度细节的时候还会有涉及。

在这里，AcitivityManagerService会分两个步骤完成相关操作，首先把Intent递交给另一个服务 PackageManagerService，此服务掌握整个软件包及其各组件的信息，它会将传递过来的Intent，与已知的所有Intent Filters进行匹配（如果带有Component信息，就不用比了...），找到了，就把相关Component的信息通知回AcitivityManagerService，在这里，会完成启动Activity这个很多细节的事情。

由此可知，启动Activity，要经过多个服务的处理，并不是非常轻量的过程，在Android随机文档 介绍性能的一节中，对此有一个评估。但这样的操作不是会放在循环里反复折磨的那种，因此整体效果与其付出的性能代价相比，觉得是物超所值的。