Jetpack Compose系列(1)-初识Jetpck

Jetpack Compose是什么

2019年的I/O大会上，Google宣布Kotlin成为Android开发首选语言（这次不是第一次说了），且后续会有新的Jetpack API和功能将在Kotlin中提供，并同时开源Jetpack Compose。

简介

Jetpack是一套库、工具和指南，目的是为了帮助开发者更轻松的编写优质应用，与Kotlin一起提高开发者工作效率。Jetpack Compose是用于构建原生Android UI的现代工具包。使用更少的代码，强大的工具和直观的Kotlin API，简化并加速了Android上的UI开发。这是Android Developers 官网对它的描述。 值得一提的是，Jetpack Compose和苹果的SwiftIUI一样是一个声明式的UI框架。

为什么

Android中的原生UI工具包的使用历史可追溯到至少10年前。自那时以来，我们使用的设备，用户的期望，以及开发人员对他们所使用的开发工具、开发语言的期望等客观环境都发生了很大变化。另外一个重要原因是view.java这个类实在过大，包含3000+行代码，致使你甚至无法在Github上查看该文件，更可怕的是，我们所使用的几个每一个UI组件都需要继承自View。

Google的Android团队的Anna-Chiara表示，他们对已经实现的一些API感到遗憾，因为他们也无法在不破坏功能的情况下收回、修复或者扩展这些API，因此现在是一个全新起点的好时机。

分类

Architecture（架构组件）可帮助您设计稳健、可测试且易维护的应用：

1. Data Binding： 是一种支持库，借助该库，可以以声明方式将可观察数据绑定到界面元素。

2. Lifecycles： 管理Activity 和 Fragment的生命周期，能够帮助开发者轻松的应对Activity/Fragment的生命周期变化问题，帮助开发者生成更易于维护的轻量级代码。

3. LiveData： 在底层数据库更改时通知视图，是可观察的数据持有者类。与常规的可观察对象不同，LiveData具有生命周期感知功能（例如Activity，Fragment或Service的生命周期）。

4.Navigation： 处理应用内导航所需的一切。

5. Paging： 逐步从您的数据源按需加载信息，帮助开发者一次加载和显示小块数据。按需加载部分数据可减少网络带宽和系统资源的使用。

6. Room： 流畅地访问 SQLite 数据库。在SQLite上提供了一个抽象层，以在利用SQLite的全部功能的同时允许更健壮的数据库访问。

7. ViewModel： 以注重生命周期的方式管理界面相关的数据。ViewModel类允许数据幸免于配置更改（例如屏幕旋转）。通常和DataBinding配合使用，为开发者实现MVVM架构提供了强有力的支持。

8. WorkManager： 管理 Android 的后台作业，即使应用程序退出或设备重新启动，也可以轻松地调度预期将要运行的可延迟异步任务。

Foundation（基础组件）可提供横向功能，例如向后兼容性、测试和 Kotlin 语言支持:

1. Android KTX： 编写更简洁、惯用的 Kotlin 代码，是一组Kotlin扩展程序。优化了供Kotlin使用的Jetpack和Android平台API。旨在让开发者利用 Kotlin 语言功能（例如扩展函数/属性、lambda、命名参数和参数默认值），以更简洁、更愉悦、更惯用的方式使用 Kotlin 进行 Android 开发。Android KTX 不会向现有的 Android API 添加任何新功能。

2. AppCompat： 帮助较低版本的Android系统进行兼容。

3. Auto： 有助于开发 Android Auto 应用的组件。是 Google推出的专为汽车所设计之 Android 功能，旨在取代汽车制造商之原生车载系统来执行 Android应用与服务并访问与存取Android手机内容。

4. Benchmark： 从 Android Studio 中快速检测基于 Kotlin 或 Java 的代码。

5. Multidex： 为具有多个 DEX 文件的应用提供支持。

6. Security： 按照安全最佳做法读写加密文件和共享偏好设置。

7. Test： 用于单元和运行时界面测试的 Android 测试框架。

8. TV： 有助于开发 Android TV 应用的组件。

9. Wear OS by Google： 有助于开发 Wear 应用的组件。

Behavior（行为组件）可帮助您的应用与标准 Android 服务（如通知、权限、分享和 Google 助理）相集成：

1. CameraX： 简化相机应用的开发工作。它提供一致且易于使用的 API 界面，适用于大多数 Android 设备，并可向后兼容至 Android 5.0（API 级别 21）。

2. DownloadManager： 是一项系统服务，可处理长时间运行的HTTP下载。客户端可以请求将URI下载到特定的目标文件。下载管理器将在后台进行下载，处理HTTP交互，并在出现故障或在连接更改和系统重新启动后重试下载。

3. Media & playback： 用于媒体播放和路由（包括 Google Cast）的向后兼容 API。

4. Notifications： 提供向后兼容的通知 API，支持 Wear 和 Auto。

5. Permissions： 用于检查和请求应用权限的兼容性 API。

6. Preferences： 创建交互式设置屏幕，建议使用 AndroidX Preference Library 将用户可配置设置集成至应用中。

7. Sharing： 提供适合应用操作栏的共享操作。

8. Slices： 是UI模板，可以通过启用全屏应用程序之外的互动来帮助用户更快地执行任务，即可以创建在应用外部显示应用数据的灵活界面。

UI（界面组件）可提供微件和辅助程序，让您的应用不仅简单易用，还能带来愉悦体验。了解有助于简化界面开发的Jetpack Compose。

1. Animation & transitions： 使开发者可以轻松地为两个视图层次结构之间的变化设置动画。该框架通过随时间更改其某些属性值在运行时为视图设置动画。该框架包括用于常见效果的内置动画，并允许开发者创建自定义动画和过渡生命周期回调。

2. Emoji： 使Android设备保持最新的最新emoji表情，开发者的应用程序用户无需等待Android OS更新即可获取最新的表情符号。

3. Fragment： Activity的模块化组成部分。

4. Layout： 定义应用中的界面结构。可以在xml中声明界面元素，也可以在运行时实例化布局元素。

5. Palette： 是一个支持库，可从图像中提取突出的颜色，以帮助开发者创建视觉上引人入胜的应用程序。开发者可以使用调色板库设计布局主题，并将自定义颜色应用于应用程序中的视觉元素。

应用架构

环境准备和 Hello Android

要想获得Jetpack Compose 的最佳体验，我们最好下载最新版本的Android Studio 最少也要Android Studio 4.0以上(最好是用Bumblebee及以上版本)，这个版本开始添加了对Jetpack Compose 的支持，如新的Compose 模版和Compose 及时预览）。

创建一个支持Jetpack Compose的新应用

创建一个支持Jetpack Compose 的新项目十分简单，跟常规的创建羡慕步骤一致，需要注意的是在Select a Project Template 窗口时，选择Empty Compose Activity。

然后Next -> Finish即可，需要注意的是Minimum API level 中最低只能是21(最低版本只兼容到21)，语言只能选定Kotlin。

Jetpack Compose 只能用Kotlin来写的代码才能运行起来，这点没得选。

最后点击Finish后，经过短时间的初始化，我们就进入到创建好的工程中，看到系统自动生成的代码：

class MainActivity : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContent {
            MyApplicationTheme {
                // A surface container using the 'background' color from the theme
                Surface(modifier = Modifier.fillMaxSize(), color = MaterialTheme.colors.background) {
                    Greeting("Android")
                }
            }
        }
    }
}

@Composable
fun Greeting(name: String) {
    Text(text = "Hello $name!")
}

@Preview(showBackground = true)
@Composable
fun DefaultPreview() {
    MyApplicationTheme {
        Greeting("Android")
    }
}

onCreate()中的方法明显和Java版本默认生成的不大一样，这些放到后面讲。

运行后即可看到，Hello Android!

让现有项目支持 Jetpack Compose

当然，要用到Jetpack Compose不一定需要重新另起工程，想要在现有项目中支持Jetpack Compose的话，只需要配置一些必备的设置和依赖：

1、修改gradle

2、将app目录下的build.gradle文件中的app支持的最低API 版本设置为21或更高，同时设置Jetpack Compose enable开启，添加工具包依赖。

android {
    defaultConfig {
        ...
        minSdkVersion 21
    }

    buildFeatures {
        // 设置compose开关为true
        compose true
    }
    ...

    // 设置java编译版本为8.0（这点是必须不可更改）.

    compileOptions {
        sourceCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
        targetCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
    }

    kotlinOptions {
        jvmTarget = "1.8"
    }
    dependencies {
    // You also need to include the following Compose toolkit dependencies.
    implementation 'androidx.ui:ui-tooling:0.1.0-dev02'
    implementation 'androidx.ui:ui-layout:0.1.0-dev02'
    implementation 'androidx.ui:ui-material:0.1.0-dev02'
    ...
}


}

3、引入Kotlin-Gradle 插件

Jetpack Compose 需要Kotlin-Gradle插件,使用需要在根目录下的build.gradle添加如下：

buildscript {
    repositories {
        google()
        jcenter()
        maven { url 'https://dl.bintray.com/kotlin/kotlin-eap' }  //add this
        dependencies {
            classpath 'com.android.tools.build:gradle:4.0.0-alpha01'
            classpath 'org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:1.3.60-eap-25'
        }
        ... ...
    }

    allprojects {
        repositories {
            google()
            jcenter()
            maven { url 'https://dl.bintray.com/kotlin/kotlin-eap' }    //add this
        }
    }
}

这时将整个工程rebuild下，我们就可以开始进行Jetpack Compose的学习了。

一些可能会碰到的坑

1、Mac上更新最新版本AS后打开模拟器，无反应，再次点击会提示如此错误：

按提示来，找到对应目录文件删掉然后重启就行。如果你就这样去Mac上找这个目录可能找不到，因为部分是隐藏目录，对应的你只需要去用户目录下按Command + Shift +句点（CMD + Shift +。）快捷键即可看到隐藏目录和文件。

后续你删掉对应文件并重启AS成功打开模拟器后，程序发布时可能会提示以下报错：

An exception occurred applying plugin request [id: 'com.android.application']
        > Failed to apply plugin 'com.android.internal.application'.
> Android Gradle plugin requires Java 11 to run. You are currently using Java 1.8.
You can try some of the following options:
- changing the IDE settings.
- changing the JAVA_HOME environment variable.
- changing `org.gradle.java.home` in `gradle.properties`.

这是因为AGP 7.0.0-alpha02起需要使用Java 11（https://developers-jp.googleblog.com/2020/12/announcing-android-gradle-plugin.html）
当Java版本不正确时，Gradle的sync阶段就会爆出上述错误，这里需要注意gradle的Java版本并非AS上这个工程依赖的Java版本。

对应解决策略是打开AS中对应的选项，AndroidStudio -> Preferences -> Gradle中进行设置Java版本Version为11。

然后依次Download -> Apply -> OK 。等程序重新build结束，即可顺利发布。