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先说结论: 不要对接!不要对接!不要对接! 开个玩笑,以上仅代表个人观点,大家也知道这种“三体式警告”根本没有用的,我自己也研究如何对接,说不定做完后就觉得“真香”了。 为什么要对接? 首先讨论一下为什么要把 Flutter 对接到 Web 生态。 Flutter 现在是一个炙手可热的跨平台技术,能够一套代码运行在 Android、iOS、PC、IoT 以及浏览器上,被认为是下一代跨平台技术。相比于 Weex 和 React Native 可以很好地解决多平台一致性问题,原生渲染性能相近,上层没有 JS 那么厚的封装层次,整体性能会略好一些。 但是大部分兴冲冲去学 Flutter 的人疑惑的第一个问题就是:为什么 Flutter 要用 Dart?一个全新的语言意味着新的学习成本,难道 JS 不香吗?JS 不香不是还有 TypeScript 吗!事实上 Flutter 抛弃的岂止是 JS 这门语言,也抛弃了 HTML 和 CSS,设计了一套解耦得更好的 Widget 体系,Flutter 抛弃的是整个 Web,致力于打造一个新的生态,但是这个生态无法复用 Web 生态的代码和解决方案。尤其是之前所有跨平台方案 Hybrid、React Native、Weex 都是对接 Web 生态的,这让 Flutter 显得有些格格不入,也让大部分前端开发者望而却步。 下面是我整理出来的,前端开发者使用 Flutter 的各方面成本: 因为 Flutter 的开发模式和前端框架比较像(可以说就是抄的 React),所以框架的学习成本并不高,稍微高一些的是 Dart 语言的学习成本,另外还要学习如何用 Widget 组装 UI,虽然很多布局 Widget 设计得和 CSS 很像,灵活度还是差了很多。要想在真实项目中用起来,还要改造整个工具链,以“Native First”的视角做开发,开发 Flutter 和开发原生应用的链路是比较像的,和开发前端页面有较大差异。最高的还是生态成本,前端生态的积累无论是代码还是技术方案都很难复用,这是最痛的一点,生态也是 Flutter 最弱的一环。 无论是为了先进的技术理念还是出于商业私心,先不管 Flutter 为什么抛弃 Web 生态,现实问题是最大的 UI 开发者群体是前端,最丰富的生态是 Web 生态,我觉得 Web 技术也是开发 UI 最高效的方式。如果能在上层使用 Web 技术栈开发,在底层使用 Flutter 实现跨平台渲染,不是可以很好的兼顾开发效率、性能和跨平台一致性吗?还能复用 Web 技术栈大量的技术积累。 可能这些理由也不够充分,暂且先照着这个假设继续分析,最后再重新讨论到底该不该对接。 关于 Flutter 和 Web 生态的对接涉及两个方面: 从 Web 到 Flutter。就是使用 Web 技术栈来开发,然后对接到 Flutter 上实现跨平台渲染。对 Web 来说是解决性能和跨平台一致性问题,对 Flutter 来说是解决生态复用问题。从 Flutter 到 Web。就是官方已经实现的 Web support for Flutter,把已经用 Dart 开发好的 App 编译成 HTML/JS/CSS 然后运行在浏览器上,可以用于降级和外投场景。 如何实现“从 Web 到 Flutter”? 首先分析一下 Flutter 的架构图,看看可以从哪里下手。 Flutter 可以分为 Framework 和 Engine 两部分,Engine 部分比较底层也比较稳定了,最好不要动,需要改的是用 Dart 实现的 Framework。要想对接 Web 生态的话,JS 引擎肯定是要引入的,至于是否保留 Dart VM 有待讨论。图中最上面 Material 和 Cupertino 两个 UI 库前端是不需要的,前端有自己的。关键是 Widget 这部分,是替换成 HTML/CSS 的方式写 UI,还是继续保留 Widget 但是把语言换成 JS,不同方案给出的解法也不一样。 有不少方案可以实现对接,业界有挺多尝试的,我总结了下面三种方式: - TS 魔改:用 JS 引擎替换掉 Dart VM,用 JS/TS 重新实现 Flutter Framework(或者直接 dart2js 编译过来)。 - JS 对接:引入 JS 引擎同时保留 Dart VM,用前端框架对接 Flutter Framework。 - C++ 魔改:用 JS 引擎替换掉 Dart VM,用 C++ 重新实现 Flutter Framework。 TS 魔改 TS 魔改就是完全抛弃掉 Dart VM,用 TypeScript 重新实现一遍用 Dart 写的 Flutter Framework。 为啥是 TS 而不是 JS?这不是因为 TS 是个大热门嘛,而且向下兼容 JS,现在几乎所有时髦的框架都要用 TS 重写了。 这种方案的出发点是“如果能把 Flutter 的 Dart 换成 JS 就好了”,最容易想到的路就是把 Dart 翻译成 TS,或者直接用 dart2js 把代码编译成 js,但是编译出来的代码包含很多 dart:ui 之类的库的封装,生成的包也挺大的,也比较难定制需要导出的接口,不如干脆用 TS 重写一遍,工具链更熟悉一些,还可以加一些定制。 理论上讲翻译之后 Flutter 绝大部分功能都依然支持,可以复用各种 npm 包,还可以动态化,但是丧失了 AOT 能力,JS 语言的执行性能应该是不如 Dart 的。而且所有节点的布局运算都发生在 JS,底层只需要提供基础的图形能力就好了,就好像是基于 Canvas API 写了一套 UI 框架,性能未必有现存前端框架的性能高。 此外最大的问题是如何与官方 Flutter 保持一致,假如现在是从 v1.13 版本翻译过来的,以后官方升级到了 v1.15 要不要同步更新?这个过程没啥技术含量,而且需要持续投入,做起来比较恶心。 另外还需要考虑上层是用 Widget 的方式写 UI,还是用前端熟悉的 HTML+CSS。如果依然用 Widget 的话,那大部分前端组件还是用不了的,UI 还是得重写一遍。反正要重写的话,成本也没降下来,那就用 Dart 重写呗…… 直接用官方原版 Flutter 也避免每次更新都要翻译一遍 Dart 代码。所以既然选择了对接前端生态,那就要对接 CSS,不然就没有足够的价值。然而 CSS 和 Widget 的对接也是很繁琐的过程,而且存在完备性问题。 JS 对接 翻译代码的方式不够优雅,那就保留 Dart,把 JS/CSS 对接到 Widget 上面不就好了? 当然可以,这种方式是仅把 Flutter 当做了底层的渲染引擎,上层保持前端框架的写法,仅把渲染部分对接到 Flutter。现存的很多前端框架都把底层渲染能力做了抽象,可以对接到不同渲染引擎上,如 Vue/Rax 同时支持浏览器和 Weex,用同样的方式,可以再支持一个 Flutter。 这种方式对前端框架的兼容性比较好,但是链路太长了,业务代码调用前端框架接口做渲染,一顿操作之后发出了渲染指令,这个渲染指令要基于通信的方式传给 Flutter Framework,这中间涉及一次 JS 到 C++ 再到 Dart 的跨语言转换,然后再接收到渲染指令之后还要转成相应的 Widget 树,从 CSS 到 Widget 的转换依然很繁琐。而且 Widget 本身是可以带有状态的,本身就是响应式更新的,在更新时会重新生成 widget 并 diff,如果在前端更新 UI 的话,前端框架在 js 里 diff 一次 vdom,传到 Flutter 之后又 diff 一次 widget。 如果要绕过 Widget 直接对接图中的 Rendering 这一层,可以绕过 widget diff 但是得改 Flutter Framework 的渲染链路,既然要改 Flutter Framework 那为什么不直接用 TS 魔改呢,还绕过了 JS 到 Dart 的通信,又回到了第一种方案。 总结来说,这个方案的优点是:实现简单、能最大化保留前端开发体验,缺点是:渲染链路长、通信成本高、响应式逻辑冲突、CSS 转 Widget 不完备等。 C++ 魔改 想要干掉 Dart VM,就需要用其他语言重新实现用 Dart 开发的 Framework,用 JS/TS 可以,用 C++ 当然可以,最硬核的方式就是用 C++ 重新实现 Flutter 的 Framework,然后接入 JS 引擎,通过 binding 把 C++ 接口透出到 JS 环境,上层应用还是用 JS 做开发。 把 Framework 层下沉到 C++ 之后,不仅会有更好的性能,也能支持更多语言。原本 Flutter Framework 是在 Dart VM 之上的,必须依赖 Dart VM 才能运行,所以对 Dart 有强依赖;用 C++ 重新实现之后,JS 引擎是在 C++ 版 Framework 之上的,框架本身并不依赖 JS 引擎,还可以对接其他各种语言,如对接了 JVM 之后可以支持 Java 和 Kotlin,对接回 Dart VM 可以继续支持 Dart。 这个方案可以增强性能,也能保持和 Flutter 的一致性,但是改造成本和维护成本都相当高。C++ 的开发效率肯定不如 Dart,当 Flutter 快速迭代之后如何跟进是很大的问题,如果跟进不及时或者实现不一致那很可能就分化了。从 CSS 到 Widget 的转换也是不得不面对的问题。 几种方案对比 把上面几种方案画在同一张图里是这个样子的: 图中实线部分表示了跨语言的通信,太过频繁会影响性能,虚线部分表示了其他对接可能性。 从下到上,Flutter Engine 是不需要动的,这一层是跨平台的关键。Framework 则有三种语言版本,JS/TS、Dart、C++,性能是 C++ 版本最好,成本是 Dart 版本最低。然后还需要向上处理 HTML/CSS 和 Widget 的问题,可以直接对接一个前端框架,也可以直接在 C++ 层实现(不然需要透出的 binding 接口就太多了,用通信的方式也太过频繁了)。 如何实现“从 Flutter 到 Web”? 这个功能官方已经实现了,可以把使用 Dart 开发的 App 编译成 Web App 运行在浏览器上,官方文档以介绍用法和 API 为主,我这里简单分析一下内部具体的实现方案。 实现原理 结合 Flutter 的架构图来看,要实现 Web 到 Flutter 需要改造的是上层 Framework,要实现 Flutter 到 Web 需要改造的则是底层 Engine。 Framework 对 Engine 的核心依赖是 dart:ui,这是库是在 Engine 里实现的,抽象出了绘制 UI 图层的接口,底层对接 skia 的实现,向上透出 Dart 语言的接口。这样来看,对接方式就比较简单了: 使用 dart2js 把 Framework 编译成 JS 代码。基于浏览器的 API 重新实现 dart:ui,即 dart:web_ui。 把 Dart 编译成 JS 没什么问题,性能可能会有一点影响,功能都是可以完全保留的,关键是 dart:web_ui 的实现。在原生 Engine 中,dart:ui 依赖 skia 透出的 SkCanvas 实现绘制,这是一套很底层的图形接口,只定义了画线、画多边形、贴图之类的底层能力,用浏览器接口实现这一套接口还是很有挑战的。上图可以看到 Web 版 Engine 是基于 DOM 和 Canvas 实现的,底层定义了 DomCanvas 和 BitmapCanvas 两种图形接口,会把传来的 layer tree 渲染成浏览器的 Element tree,但是节点上仅包含了 position, transform, opacity 之类的样式,只用到 CSS 很小的一个子集,一些更复杂的绘制直接用 2D canvas 实现。 存在的问题 我编译了一个还算复杂的 demo 试了一下,性能很不理想,滑动不流畅,有时候图片还会闪动。生成出来的 js 代码有 1.1MB (minify 之后,未 gzip),节点层次也比较深,我评估这个页面用前端写不会超过 300KB,节点数可以少一半以上。 另外再看一下 Flutter 仓库的 issue,过滤出 platfrom-web 相关的,可以看到大量:文字编辑失效、找不到光标、ListView 在 ios 上不可滚动、checkbox/button 行为不正常、安卓滚动卡顿图片闪烁、字体失效、某些机型视频无法播放、文字选中后无法复制、无法调试…… 感觉 flutter for web 已经陷入泥潭,让人回想起前端当年处理各种浏览器兼容性的噩梦。 这些性能和兼容性问题,核心原因是浏览器未暴露足够的底层能力,以及浏览器处理手势、用户输入和方式和 Flutter 差异巨大。 实现 Flutter Engine 需要的是底层的图形接口和系统能力,虽然canvas 提供了相似的图形接口,如果全部用 canvas 实现的话很难处理可访问性、文本选择、手势、表单等问题,也会存在很多兼容性问题。所以真实方案里用的是 Canvas + DOM 混合的方式,封装层次太高了,渲染链路太长。就好像 Flutter Framework 里进行了一顿猛如虎的操作之后,节点生成好了、布局算好了、绘制属性也处理好了,就差一个画布画出来了,然后交到浏览器手里,又生成一遍 Element,再算一遍布局,在处理一遍绘制,最终才交给了底层的图形库画出来。 再比如长页面的滚动,浏览器里只要一条 CSS (overflow:scroll) 就可以让元素可滚动,手势的监听以及页面的滚动以及滚动动画都是浏览器原生实现的,不需要与 JS 交互,甚至不需要重新 layout 和 paint,只需要 compositing。如上图所示,在 Flutter 中 Animation 和 Gesture 是用 Dart 实现的,编译过来就是 JS 实现的,浏览器本身并不知道这个元素是否可滚,只是不断派发 touchmove 事件,JS 根据事件属性计算节点偏移,然后运算动画,然后把 transform 或者新的 position 作用到节点上,然后浏览器再来一遍完整的渲染流程…… 优化方案 性能和兼容性的问题还是要解决的,短期内先把 issue 解掉,长线的优化方案,官方有两种尝试: 使用 CSS Painting API 做绘制。 a, 这是还处于提案状态的新标准,可以用 JS 实现一些绘制功能,自定义 CSS 属性。 b. 目前还未实现,需要等浏览器先把 CSS Houdini 支持好。 使用 WebAssembly 版本的 Skia 做绘制 https://skia.org/user/modules/canvaskit a, 这样可以发挥 wasm 的性能优势,并且保持 skia 功能的一致。但是目前 wasm 在浏览器环境里未必有性能优势,这里不展开讨论了。 b. 已经部分实现,参考这里的配置启用功能: https://github.com/flutter/flutter/issues/41062#issuecomment-533952994 这两个方案都是想更多的利用到浏览器的底层能力,只有浏览器暴露了更多底层能力,才能更好的实现 Flutter 的 Web Engine。不过这个要等挺久的时间,我们也参与不了,现阶段想要使用 flutter for web,还是得保持现有架构,一起参与进去把 issue 解决掉,优先保障功能,其次优化性能。 一种适应性更好的架构 如果理想化一点,能不能从架构角度让 Flutter 和 Web 生态融合的更好一些呢? 回顾文章最开始的官方架构图,上面是 Framework(Dart),下面是 Engine(C++),切分在 Foundation 这一层,双方之间的交互是几何图形信息。如果还保持这个架构,把切分层次划分的更靠上一些,如下图所示,划分在 Widgets 和 Rendering 这一层,理论上讲对 Flutter 的开发者来说是无感知的,因为上层的开发语言和 Widget 接口都是不变的。 切分在这一层,Framework 和 Engine 之间的交互就不再是几何图形而是节点信息,Widget 的组合、setState 响应式更新、Widget diff 都还在 Dart 中,展开后的 RenderObject 的布局、绘制、裁剪、动画全都在 C++ 中,不仅有更好的性能,还可以与 Engine 有更好的结合。 或者说,还原本保留 Engine 的设计,把下沉的这部分逻辑上划分成 Renderer,就有了如下三层的结构: 这样划分出来的每一层都有明确的定位: Framework: 开发框架。为开发者提供可编程 API,实现响应式的开发模式,提供细粒度 Widget 供开发者自由封装和组合。Renderer: 渲染引擎。专门实现布局、绘制、动画、手势的的处理,这部分功能相对独立,是可以与开发框架解耦的,也不必与特定语言绑定。Engine: 图形引擎。实现跨平台一致的图形接口,合成输入的层并绘制到屏幕上,处理好平台力的接入和适配。 这样切分除了有性能优势以外,也使得渲染引擎摆脱了对 Dart 的依赖,能够支持多种语言,也能支持多种开发模式。对接到 Dart VM 就可以用 Dart 写代码,对接到 JS 引擎就可以用 JS 写代码,对接到 JVM 还可以写 Java,但是无论怎么写,底层的渲染能力是一样的,一套统一的布局算法,动画和手势的处理行为也是一致的。 在这样的架构下,对接 Web 生态就更容易了。Dart 和 Widget 是前端不想要的,希望能换成 JS 和 CSS,但是又想要底层的跨平台一致渲染引擎,那从 Renderer 层开始对接就好了,绕过了所有不想要的,也保留了所有想要的。 要实现 Flutter for Web 也更简单了一些。在 Engine 层做对接,一直苦于浏览器透出的底层能力不够,如果是在 Renderer 之上做对接就更容易一些,基于 JS/CSS/DOM/Canvas 的能力封装出一套 Rendering 接口,供 Widget 调用就好了,这样可以使渲染链路更短一些,但是依然要处理 Widget 和 DOM/CSS 之间的兼容性问题。 再讨论一遍:为什么要对接? 技术上已经分析完了,要想搞定 Flutter 生态和 Web 生态的对接,需要投入很大的成本,所以真正决定做之前,要先讨论清楚为什么要做对接?到底要不要做对接? 首先 Google 官方对 Flutter 的定位就是个问题。Flutter 设计之初就是不考虑 Web 生态的,甚至在刻意回避,倡导的是更贴近原生的开发方式。我之所以在开头说不要对接,原因也很简单:两种技术设计理念不同,不是朝着一个方向发展的,生态不通,技术方案不通,强行融合很可能让彼此都丧失了优势。但是业界又有很多团队在做这种尝试,说明需求是存在的,如果 Google 抵制这个方向,那就不好做了。不过现在官方已经支持了 Flutter for Web,已经向 Web 生态迈了一步,未来是否进一步与 Web 融合,也是有可能的。 另外就是跨平台技术本身的问题,浏览器发展了二三十年,已经是个很强大的跨平台产品了,几乎是 Web 的代名词了,这一点无人能敌。但是也臃肿不堪,有大量历史包袱,性能和体验不够好,和 Native 的结合度差,尤其在移动和 IoT 平台。虽然硬件性能在不断提升,但这是所有软件共享的,浏览器的性能和体验总会比 Native 差一些,差的这一些很可能就是新业务和新场景的发挥空间。观察一下近几年新诞生的业务场景,很多都是利用到了 Native 新提供的能力才火爆起来的,如 AI/AR/ 视频 / 直播 等,有因为新的 Web API 而孵化生出来的商业模式吗? 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxNDEwNjk5OQ==&mid=2650405725&idx=1&sn=0b7476f7c7c01df7fdafda578f9ceb98&chksm=83953345b4e2ba53917ac30b709c07be15bd1c2fd5ae2a8ecfbb129b3813f771621b8fac95ca&scene=27#wechat_redirect

剑曼红尘 2020-03-10 09:54:40 0 浏览量 回答数 0

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一 系统介绍 Android 是Google开发的基于Linux平台的、开源的、智能手机操作系统。Android包括操作系统、中间件和应用程序,由于源代码开放,Android可以被移植到不同的硬件平台上。 围绕在Google的Android系统中,形成了移植开发和上层应用程序开发两个不同的开发方面。手机厂商从事移植开发工作,上层的应用程序开发可以由任何单位和个人完成,开发的过程可以基于真实的硬件系统,还可以基于仿真器环境。 作为一个手机平台,Android在技术上的优势主要有以下几点: - 全开放智能手机平台 - 多硬件平台的支持 - 使用众多的标准化技术 - 核心技术完整,统一 - 完善的SDK和文档 - 完善的辅助开发工具 Android的开发者可以在完备的开发环境中进行开发,Android的官方网站也提供了丰富的文档、资料。这样有利于Android系统的开发和运行在一个良好的生态环境中。 https://developer.android.com/about安卓开发者官方网站 从宏观的角度来看,Android是一个开放的软件系统,它包含了众多的源代码。从下至上,Android系统分成4个层次: 第1层次:Linux操作系统及驱动; 第2层次:本地代码(C/C++)框架; 第3层次:Java框架; 第4层次:Java应用程序。 Android系统的架构如图所示: 由于Android系统需要支持Java代码的运行,这部分内容是Android的运行环境(Runtime),由虚拟机和Java基本类组成。 对于Android应用程序的开发,主要关注第3层次和第4层次之间的接口。 二 学习路线 基础学习——JavaSE: 基础学习扩展——JavaEE: 基础学习扩展——Linux基础: Android开发学习——基础理论:系统架构分析: Android系统从底向上一共分了4层,每一层都把底层实现封装,并暴露调用接口给上一层。 Linux内核(Linux Kernel) Android运行在linux kernel 2.6之上,但是把linux内受GNU协议约束的部分做了取代,这样在Android的程序可以用于商业目的。 Linux 内核是硬件和软件层之间的抽象层。 中间件 中间件包括两部分: 核心库和运行时(libraries & Android runtime) 核心库包括,SurfaceManager 显示系统管理库,负责把2D或3D内容显示到屏幕;Media Framework 媒体库,负责支持图像,支持多种视频和音频的录制和回放;SQlite 数据库,一个功能强大的轻量级嵌入式关系数据库;WebKit 浏览器引擎等。 Dalvik虚拟机: 区别于Java虚拟机的是,每一个Android 应用程序都在它自己的进程中运行,都有一个属于自己的Dalvik 虚拟机,这一点可以让系统在运行时可以达到优化,程序间的影响大大降低。Dalvik虚拟机并非运行Java字节码,而是运行自己的字节码。 应用程序框架(Application Framework) 丰富而又可扩展性的视图(Views),可以用来构建应用程序, 它包括列表(lists),网格(grids), 文本框(text boxes),按钮( buttons), 可嵌入的web 浏览器。内容提供者(Content Providers)使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据(如联系人数据库), 或者共享它们自己的数据。资源管理器(Resource Manager)提供非代码资源的访问,如本地字符串,图形,和布局文件( layoutfiles )。通知管理器(Notification Manager) 使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。活动管理器( Activity Manager) 用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。 三 基础知识 掌握java部分之后,可以使用开发工具进入android世界 您可以使用 Kotlin、Java 和 C++ 语言编写 Android 应用。Android SDK 工具会将您的代码连同任何数据和资源文件编译成一个 APK(Android 软件包),即带有 .apk 后缀的归档文件。一个 APK 文件包含 Android 应用的所有内容,它也是 Android 设备用来安装应用的文件。 每个 Android 应用都处于各自的安全沙盒中,并受以下 Android 安全功能的保护: • Android 操作系统是一种多用户 Linux 系统,其中的每个应用都是一个不同的用户; • 默认情况下,系统会为每个应用分配一个唯一的 Linux 用户 ID(该 ID 仅由系统使用,应用并不知晓)。系统会为应用中的所有文件设置权限,使得只有分配给该应用的用户 ID 才能访问这些文件; • 每个进程都拥有自己的虚拟机 (VM),因此应用代码独立于其他应用而运行。 • 默认情况下,每个应用都在其自己的 Linux 进程内运行。Android 系统会在需要执行任何应用组件时启动该进程,然后当不再需要该进程或系统必须为其他应用恢复内存时,其便会关闭该进程。 Android 系统实现了最小权限原则。换言之,默认情况下,每个应用只能访问执行其工作所需的组件,而不能访问其他组件。这样便能创建非常安全的环境,在此环境中,应用无法访问其未获得权限的系统部分。不过,应用仍可通过一些途径与其他应用共享数据以及访问系统服务: • 可以安排两个应用共享同一 Linux 用户 ID,在此情况下,二者便能访问彼此的文件。为节省系统资源,也可安排拥有相同用户 ID 的应用在同一 Linux 进程中运行,并共享同一 VM。应用还必须使用相同的证书进行签名。 • 应用可以请求访问设备数据(如用户的联系人、短信消息、可装载存储装置(SD 卡)、相机、蓝牙等)的权限。用户必须明确授予这些权限。如需了解详细信息,请参阅使用系统权限。 本文档的其余部分将介绍以下概念: • 用于定义应用的核心框架组件 • 用来声明组件和应用必需设备功能的清单文件。 • 与应用代码分离并允许应用针对各种设备配置适当优化其行为的资源。 应用组件 应用组件是 Android 应用的基本构建块。每个组件都是一个入口点,系统或用户可通过该入口点进入您的应用。有些组件会依赖于其他组件。 共有四种不同的应用组件类型: • Activity • 服务 • 广播接收器 • 内容提供程序 每种类型都有不同的用途和生命周期,后者会定义如何创建和销毁组件。以下部分将介绍应用组件的四种类型。 Activity Activity 是与用户交互的入口点。它表示拥有界面的单个屏幕。例如,电子邮件应用可能有一个显示新电子邮件列表的 Activity、一个用于撰写电子邮件的 Activity 以及一个用于阅读电子邮件的 Activity。尽管这些 Activity 通过协作在电子邮件应用中形成一种紧密结合的用户体验,但每个 Activity 都独立于其他 Activity 而存在。因此,其他应用可以启动其中任何一个 Activity(如果电子邮件应用允许)。例如,相机应用可以启动电子邮件应用内用于撰写新电子邮件的 Activity,以便用户共享图片。Activity 有助于完成系统和应用程序之间的以下重要交互: • 追踪用户当前关心的内容(屏幕上显示的内容),以确保系统继续运行托管 Activity 的进程。 • 了解先前使用的进程包含用户可能返回的内容(已停止的 Activity),从而更优先保留这些进程。 • 帮助应用处理终止其进程的情况,以便用户可以返回已恢复其先前状态的 Activity。 • 提供一种途径,让应用实现彼此之间的用户流,并让系统协调这些用户流。(此处最经典的示例是共享。) 您需将 Activity 作为 Activity 类的子类来实现。如需了解有关 Activity 类的更多信息,请参阅 Activity 开发者指南。 服务 服务是一个通用入口点,用于因各种原因使应用在后台保持运行状态。它是一种在后台运行的组件,用于执行长时间运行的操作或为远程进程执行作业。服务不提供界面。例如,当用户使用其他应用时,服务可能会在后台播放音乐或通过网络获取数据,但这不会阻断用户与 Activity 的交互。诸如 Activity 等其他组件可以启动服务,使该服务运行或绑定到该服务,以便与其进行交互。事实上,有两种截然不同的语义服务可以告知系统如何管理应用:已启动服务会告知系统使其运行至工作完毕。此类工作可以是在后台同步一些数据,或者在用户离开应用后继续播放音乐。在后台同步数据或播放音乐也代表了两种不同类型的已启动服务,而这些服务可以修改系统处理它们的方式: • 音乐播放是用户可直接感知的服务,因此,应用会向用户发送通知,表明其希望成为前台,从而告诉系统此消息;在此情况下,系统明白它应尽全力维持该服务进程运行,因为进程消失会令用户感到不快。 • 通常,用户不会意识到常规后台服务正处于运行状态,因此系统可以更自由地管理其进程。如果系统需要使用 RAM 来处理用户更迫切关注的内容,则其可能允许终止服务(然后在稍后的某个时刻重启服务)。 绑定服务之所以能运行,原因是某些其他应用(或系统)已表示希望使用该服务。从根本上讲,这是为另一个进程提供 API 的服务。因此,系统会知晓这些进程之间存在依赖关系,所以如果进程 A 绑定到进程 B 中的服务,系统便知道自己需使进程 B(及其服务)为进程 A 保持运行状态。此外,如果进程 A 是用户关心的内容,系统随即也知道将进程 B 视为用户关心的内容。由于存在灵活性(无论好坏),服务已成为非常有用的构建块,并且可实现各种高级系统概念。动态壁纸、通知侦听器、屏幕保护程序、输入方法、无障碍功能服务以及众多其他核心系统功能均可构建为在其运行时由应用实现、系统绑定的服务。 您需将服务作为 Service 的子类来实现。如需了解有关 Service 类的更多信息,请参阅服务开发者指南。 注意:如果您的应用面向 Android 5.0(API 级别 21)或更高版本,请使用 JobScheduler 类来调度操作。JobScheduler 的优势在于,它能通过优化作业调度来降低功耗,以及使用 Doze API,从而达到省电目的。如需了解有关使用此类的更多信息,请参阅 JobScheduler 参考文档。 广播接收器 借助广播接收器组件,系统能够在常规用户流之外向应用传递事件,从而允许应用响应系统范围内的广播通知。由于广播接收器是另一个明确定义的应用入口,因此系统甚至可以向当前未运行的应用传递广播。例如,应用可通过调度提醒来发布通知,以告知用户即将发生的事件。而且,通过将该提醒传递给应用的广播接收器,应用在提醒响起之前即无需继续运行。 许多广播均由系统发起,例如,通知屏幕已关闭、电池电量不足或已拍摄照片的广播。应用也可发起广播,例如,通知其他应用某些数据已下载至设备,并且可供其使用。尽管广播接收器不会显示界面,但其可以创建状态栏通知,在发生广播事件时提醒用户。但广播接收器更常见的用途只是作为通向其他组件的通道,旨在执行极少量的工作。例如,它可能会根据带 JobScheduler 的事件调度 JobService 来执行某项工作 广播接收器作为 BroadcastReceiver 的子类实现,并且每条广播都作为 Intent 对象进行传递。如需了解详细信息,请参阅 BroadcastReceiver 类。 内容提供程序 内容提供程序管理一组共享的应用数据,您可以将这些数据存储在文件系统、SQLite 数据库、网络中或者您的应用可访问的任何其他持久化存储位置。其他应用可通过内容提供程序查询或修改数据(如果内容提供程序允许)。例如,Android 系统可提供管理用户联系人信息的内容提供程序。 因此,任何拥有适当权限的应用均可查询内容提供程序(如 ContactsContract.Data),以读取和写入特定人员的相关信息。我们很容易将内容提供程序看作数据库上的抽象,因为其内置的大量 API 和支持时常适用于这一情况。但从系统设计的角度看,二者的核心目的不同。对系统而言,内容提供程序是应用的入口点,用于发布由 URI 架构识别的已命名数据项。因此,应用可以决定如何将其包含的数据映射到 URI 命名空间,进而将这些 URI 分发给其他实体。反之,这些实体也可使用分发的 URI 来访问数据。在管理应用的过程中,系统可以执行以下特殊操作: • 分配 URI 无需应用保持运行状态,因此 URI 可在其所属的应用退出后继续保留。当系统必须从相应的 URI 检索应用数据时,系统只需确保所属应用仍处于运行状态。 • 这些 URI 还会提供重要的细粒度安全模型。例如,应用可将其所拥有图像的 URI 放到剪贴板上,但将其内容提供程序锁定,以便其他应用程序无法随意访问它。当第二个应用尝试访问剪贴板上的 URI 时,系统可允许该应用通过临时的 URI 授权来访问数据,这样便只能访问 URI 后面的数据,而非第二个应用中的其他任何内容。 内容提供程序也适用于读取和写入您的应用不共享的私有数据。 内容提供程序作为 ContentProvider 的子类实现,并且其必须实现一组标准 API,以便其他应用能够执行事务。如需了解详细信息,请参阅内容提供程序开发者指南。 Android 系统设计的独特之处在于,任何应用都可启动其他应用的组件。例如,当您想让用户使用设备相机拍摄照片时,另一个应用可能也可执行该操作,因而您的应用便可使用该应用,而非自行产生一个 Activity 来拍摄照片。您无需加入甚至链接到该相机应用的代码。只需启动拍摄照片的相机应用中的 Activity 即可。完成拍摄时,系统甚至会将照片返回您的应用,以便您使用。对用户而言,这就如同相机是您应用的一部分。 当系统启动某个组件时,它会启动该应用的进程(如果尚未运行),并实例化该组件所需的类。例如,如果您的应用启动相机应用中拍摄照片的 Activity,则该 Activity 会在属于相机应用的进程(而非您的应用进程)中运行。因此,与大多数其他系统上的应用不同,Android 应用并没有单个入口点(即没有 main() 函数)。 由于系统在单独的进程中运行每个应用,且其文件权限会限制对其他应用的访问,因此您的应用无法直接启动其他应用中的组件,但 Android 系统可以。如要启动其他应用中的组件,请向系统传递一条消息,说明启动特定组件的 Intent。系统随后便会为您启动该组件。 启动组件 在四种组件类型中,有三种(Activity、服务和广播接收器)均通过异步消息 Intent 进行启动。Intent 会在运行时对各个组件进行互相绑定。您可以将 Intent 视为从其他组件(无论该组件是属于您的应用还是其他应用)请求操作的信使。 您需使用 Intent 对象创建 Intent,该对象通过定义消息来启动特定组件(显式 Intent)或特定的组件类型(隐式 Intent)。 对于 Activity 和服务,Intent 会定义要执行的操作(例如,查看或发送某内容),并且可指定待操作数据的 URI,以及正在启动的组件可能需要了解的信息。例如,Intent 可能会传达对 Activity 的请求,以便显示图像或打开网页。在某些情况下,您可以通过启动 Activity 来接收结果,这样 Activity 还会返回 Intent 中的结果。例如,您可以发出一个 Intent,让用户选取某位联系人并将其返回给您。返回 Intent 包含指向所选联系人的 URI。 对于广播接收器,Intent 只会定义待广播的通知。例如,指示设备电池电量不足的广播只包含指示“电池电量不足”的已知操作字符串。 与 Activity、服务和广播接收器不同,内容提供程序并非由 Intent 启动。相反,它们会在成为 ContentResolver 的请求目标时启动。内容解析程序会通过内容提供程序处理所有直接事务,因此通过提供程序执行事务的组件便无需执行事务,而是改为在 ContentResolver 对象上调用方法。这会在内容提供程序与请求信息的组件之间留出一个抽象层(以确保安全)。 每种组件都有不同的启动方法: • 如要启动 Activity,您可以向 startActivity() 或 startActivityForResult() 传递 Intent(当您想让 Activity 返回结果时),或者为其安排新任务。 • 在 Android 5.0(API 级别 21)及更高版本中,您可以使用 JobScheduler 类来调度操作。对于早期 Android 版本,您可以通过向 startService() 传递 Intent 来启动服务(或对执行中的服务下达新指令)。您也可通过向将 bindService() 传递 Intent 来绑定到该服务。 • 您可以通过向 sendBroadcast()、sendOrderedBroadcast() 或 sendStickyBroadcast() 等方法传递 Intent 来发起广播。 • 您可以通过在 ContentResolver 上调用 query(),对内容提供程序执行查询。 如需了解有关 Intent 用法的详细信息,请参阅 Intent 和 Intent 过滤器文档。以下文档将为您详细介绍如何启动特定组件:Activity、服务、BroadcastReceiver 和内容提供程序。

问问小秘 2020-03-03 09:47:38 0 浏览量 回答数 0

问题

【精品问答】python技术1000问(2)

问问小秘 2019-12-01 22:03:02 3129 浏览量 回答数 1
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