解密Android系统架构，让你的应用程序更高效

简介

Android应用程序通常包含多个组件，例如Activities，Services，Broadcast Receivers和Content Providers，这些组件共同构成了Android的四大组件架构。此外，Android还使用了一些其他的架构，例如MVP（Model-View-Presenter），MVVM（Model-View-ViewModel），Clean Architecture和MVI（Model-View-Intent）。下面是对这些架构的简要介绍：

四大组件架构：这种架构将Android应用程序分解成四个主要组件，每个组件都有其自己的生命周期，并且可以独立地启动，停止和销毁。四大组件分别是Activities，Services，Broadcast Receivers和Content Providers。

• MVP架构：MVP代表Model-View-Presenter，它是一种基于分离关注点（Separation of Concerns）的架构。MVP将应用程序分解成三个部分：Model（数据），View（用户界面）和Presenter（协调器）。Presenter从Model中获取数据，并将其格式化后传递给View，同时响应View的用户事件。
• MVVM架构：MVVM代表Model-View-ViewModel，它是一种基于数据绑定（Data Binding）的架构。MVVM将应用程序分解成三个部分：Model（数据），View（用户界面）和ViewModel（协调器）。ViewModel从Model中获取数据，并将其格式化后传递给View，同时响应View的用户事件。
• Clean Architecture：Clean Architecture是一种基于依赖反转（Dependency Inversion）的架构。它将应用程序分解成四个部分：实体（Entities），用例（Use Cases），接口适配器（Interface Adapters）和框架和驱动程序（Frameworks & Drivers）。该架构的主要目的是使应用程序的核心业务逻辑与外部库和框架解耦。
• MVI架构：MVI代表Model-View-Intent，它是一种基于响应式编程（Reactive Programming）的架构。MVI将应用程序分解成三个部分：Model（数据），View（用户界面）和Intent（用户动作）。Intent表示用户的动作，View将Intent发送给ViewModel，ViewModel将其转换为更新Model的操作，并将新的Model状态返回给View。

主要架构原理

以下是针对每种架构的示例：

四大组件架构：

• Activities: 负责提供用户界面并响应用户交互。
• Services: 负责在后台执行长时间运行的操作，例如音乐播放器。
• Broadcast Receivers: 负责在系统中接收和响应广播消息，例如接收来电和短信通知。
• Content Providers: 负责管理应用程序中的数据，例如联系人列表和日历。

MVP架构：

• Model: 数据仓库，例如从数据库或Web服务获取的用户数据。
• View: 用户界面，例如Activity或Fragment。
• Presenter: 协调器，负责从Model获取数据并将其格式化后传递给View，同时响应View的用户事件。

MVVM架构：

• Model: 数据仓库，例如从数据库或Web服务获取的用户数据。
• View: 用户界面，例如Activity或Fragment。
• ViewModel: 协调器，负责从Model获取数据并将其格式化后传递给View，同时响应View的用户事件，这里还包括使用数据绑定库将数据与View绑定在一起。

Clean Architecture：

• Entities: 应用程序的核心业务逻辑，例如用户数据模型。
• Use Cases: 应用程序用例，例如向服务器请求数据。
• Interface Adapters: 适配器，负责将Entities和Use Cases与UI和外部库分离开来，例如将数据格式化为JSON或XML。
• Frameworks & Drivers: 底层实现，例如数据库、网络、依赖注入和UI库等。

MVI架构：

• Model: 数据仓库，例如从数据库或Web服务获取的用户数据。
• View: 用户界面，例如Activity或Fragment，负责将Intent发送给ViewModel。
• Intent: 用户的动作，例如在Activity中点击按钮或滑动屏幕。
• ViewModel: 协调器，将Intent转换为更新Model的操作，并将新的Model状态返回给View。

Android四大组件的代码使用

以下是Android四大组件的示例代码：

Activities

javaCopy codepublic class MainActivity extends AppCompatActivity {
​
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }
}

Services

javaCopy codepublic class MyService extends Service {
​
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }
​
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        // 在这里执行服务的初始化操作
    }
​
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        // 在这里执行服务的具体业务逻辑
        return START_STICKY;
    }
​
    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        // 在这里执行服务的销毁操作
    }
}

Broadcast Receivers

javaCopy codepublic class MyBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
​
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        // 在这里处理广播消息
    }
}

Content Providers

typescriptCopy codepublic class MyContentProvider extends ContentProvider {
​
    @Override
    public boolean onCreate() {
        // 在这里初始化Content Provider
        return true;
    }
​
    @Override
    public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) {
        // 在这里查询数据
        return cursor;
    }
​
    @Override
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {
        // 在这里插入数据
        return null;
    }
​
    @Override
    public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs) {
        // 在这里更新数据
        return 0;
    }
​
    @Override
    public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {
        // 在这里删除数据
        return 0;
    }
​
    @Override
    public String getType(Uri uri) {
        // 在这里获取数据的MIME类型
        return null;
    }
}

这些示例仅仅是四大组件的基础使用，实际上每个组件都有更加复杂的用法和扩展性。更多详细的架构学习请参考《Android核心技术手册》点击查看更多Android详情内幕。必定会有你想要的技术知识点。

总结

Android架构是指Android系统的组成部分和相互之间的关系。Android架构分为四层，分别是应用层、框架层、运行时层和内核层。

• 应用层：应用层是用户直接与之交互的界面层，主要使用Java编程语言编写，包括应用程序、游戏等。
• 框架层：框架层提供了Android应用程序的核心功能，包括Activity管理、窗口管理、通知管理、资源管理等，主要使用Java语言编写。
• 运行时层：运行时层主要包括Dalvik虚拟机和Android运行时库，其中Dalvik虚拟机是用于执行Java字节码的虚拟机，而Android运行时库则提供了Java核心库和Android框架的核心库。
• 内核层：内核层是Android系统的核心组件，主要包括Linux内核和硬件抽象层(HAL)，其中Linux内核提供了底层硬件管理、内存管理、进程管理等基础功能，而HAL则提供了对硬件的访问接口。

了解Android架构有助于开发者理解Android系统的运行机制，并优化应用程序的性能和稳定性。