安卓开发（1）——安卓概述

安卓简介

安卓系统架构

也就是常说的四层架构：linux内核层(linux kernel)，系统运行库层(Library)、应用框架层(Application Framewordk)和应用层(Applications)。

Linux kernel

Linux内核层：这一层是为硬件提供底层的驱动，例如蓝牙，Wi-Fi驱动等等。

Libraries

系统运行库层：这一层通过C/C++库来为Android系统提供了特性支持，来为上层提供支持。

Application Framework

主要提供了建构应用程序时可能用到的各种API。

Application

应用层，所以安装在安卓手机上的应用程序都是属于这一层的，比如手机上的一些联系人，QQ，微信等应用。

安卓开发的四大组件

Activity,Service,BroadcastReceiver和ContentProvider。

Activity（活动）：包含了所有在APP中可以看到的东西。

Service:是在后台运行的部分。

BroadcastReciver：广播接受者，可以接受各处的广播（如：短信，电话等等），也可以向外发出广播。

ContentProvider：应用程序之间共享数据。（比如：微信通过读取手机的联系人来添加好友）

Android的开发环境

所需的工具：

JDK：用于处理java代码。

AndroidSDK：是Google提供的Android开发工具包，提供Android要使用的API。

Android Studio：一个开发Android 的IDE。

如何搭建Android开发环境不是本博客的重点，想了解的，可以自行百度搜索。

第一个Android项目

创建项目

这里选择一个Empty Activity

这里的Name就是app的名字，Package name是项目的包名，Android系统就是通过包名来区分不同的应用程序（application）的，所以包名必须得有唯一性。

Save Location表示项目保存地址。

Language这里可以选择Kotlin和Java

Minimum SDK这里可以设置项目的最低兼容版本，也就是兼容Android的最低版本为多少。

点击Finish就完成了第一个项目的创建

使用项目

创建虚拟机

Android系统开发的app，需要在Android系统上才能跑，Android Studio提供了Android的虚拟机，可以给我们用来测试APP。

在菜单中找到这三个案件，中间那个就是用来创建和启动模拟器的。

然后开始创建模拟器：

这里根据自己的喜好来选就好（我用的是Pixei2)

然后选择系统镜像，推荐选择最新版本，也就是第一个，如果没有下载过该镜像，需要点击Download后才能点击下一步。

使用虚拟机

单机想要启动的虚拟机，就可以启动该虚拟机了。

在虚拟机上运行写好的项目app

先开启虚拟机，开启后，在该菜单栏里面选择要启动的虚拟机和项目：

然后再点击右边的运行按钮就可以运行了。（左边那个锤子是编译项目的意思）

第一个Android项目就搞定了。

分析第一个Android程序

查看项目文件：

当一个项目创建的时候默认是采用Android模式的项目结构来查看，但是这个步数真正的目录结构，而是被Android Studio转换了的，单击Android转换为Project（项目）版本来查看（中英文可以能有出入）。

切换为project版本下的项目结构：

这个才是真实的项目结构。

分析项目文件：

分析app目录

经过前面分析的项目文件可以知道，除了app目录，大部分文件都是AS自动生成的，所以app文件下的内容才是重点。

详解app中的res

将res文件夹展开可以看到里面的文件还是挺多的，但是归纳一下就还好。

之所以有这么多mipmap开头的目录，主要是为了兼容各种设备，drawable也是一样，虽然AS没有自动生成，但是为了更好兼容，我们也应该自己创建drawable-hdpi ... drawable-xxxhdpi等目录。在写程序的时候最好对同一个图片能提供几个不同分辨率的版本，分别放在这些目录下面，但是大多数时候只会有一个图片，就把所有的图片放到drawable-xxxhdpi里面就好了，这个目录对应的是最主流的设备分辨率。

打开values下的string,xml：

<resources>
    <string name="app_name">HelloWorld</string>
</resources>

可以看到这里定义了一个应用程序名字的字符串，有两种方式可以拿来引用它：

1：在代码里面通过R.string.app_name可以获得该字符串的引用

2：在X M L中通过 @string/app_name可以获得该字符串的引用

其中的string部分是可以替换的，如果用的是图片资源就可以替换成drawable,如果是应用图标就可以替换成mipmap,布局文件就可以替换成layout

例如：AndroidManifest.xml文件中的内容

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/Theme.HelloWorld">
        ....
        </activity>
    </application>

详解build.gradle文件

AS采用gradle来构建项目，gradle是一个比较先进的项目构建工具，基于Groovy领域特点语言来进行项目设置，抛弃了基于传统的XML的各种繁琐配置。（反正比较先进就行了。）

在我们这个HelloWorld项目中，有两个build.gradle文件，一个是整体的build.gradle，一个是app目录下的build.gradle文件。

详解整体项目的build.gradle文件

先看整体项目的build.gradle文件：

buildscript {
    ext.kotlin_version = "1.3.72"
    repositories {
        google()
        jcenter()
    }
    dependencies {
        classpath "com.android.tools.build:gradle:4.1.1"
        classpath "org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:$kotlin_version"
    }
}
​
allprojects {
    repositories {
        google()
        jcenter()
    }
}

这些代码都是自动生成的，看似复杂但是忽略语法查看关键代码还是挺简单的。

首先两处的repositories都声明了google()和jcenter(),这两个分别对应两个代码仓库，google()主要是包含谷歌自己的扩展依赖库，jcenter()主要是包含一些开源的第三方库，声明了之后就可以使用它们所包含的依赖库了。

在dependencies中声明了gradke和kotlin的两个插件，申明gradle是因为gradle并不是专门给Android开发出来的，如果要使用的话，肯定需要声明gradle的插件，gradle后面的版本通常是和AS的版本相对应的，申明kotlin是因为这个Android项目是用的kotlin语言，如果采用的是java的话就不会有这个了。

详解app下的build.gradle文件

查看app下的build.gradle源代码：

plugins {
    id 'com.android.application'
    id 'kotlin-android'
}
android {
    compileSdkVersion 30
    buildToolsVersion "30.0.3"
    defaultConfig {
        applicationId "com.example.helloworld"
        minSdkVersion 21
        targetSdkVersion 30
        versionCode 1
        versionName "1.0"
​
        testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    compileOptions {
        sourceCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
        targetCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
    }
    kotlinOptions {
        jvmTarget = '1.8'
    }
}
dependencies {
    implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib:$kotlin_version"
    implementation 'androidx.core:core-ktx:1.2.0'
    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.1.0'
    implementation 'com.google.android.material:material:1.1.0'
    implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout:1.1.3'
    testImplementation 'junit:junit:4.+'
    androidTestImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.1'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.2.0'
}

第一个闭包plugins:

com.android.application:表示是一个应用程序模块。 kotlin-android:就是一个kotlin的插件，如果要用kotlin来开发，这个插件是必须要的。

第二个闭包是一个很大的闭包 Android，该闭包中嵌套了defaultConfig，buildTypes，compileOptions，kotlinOptions 四个闭包。在Android闭包里面可以配置项目构建的各自属性，其中compileSdkVersion用来指定项目的编译版本，指定Android项目的SDK版本，buildToolsVersion用来指定项目构建工具的版本。

Android闭包里的defaulltConfig闭包：

        applicationId "com.example.helloworld"  //每个应用的唯一标识符，也就是在创建项目时的包名
        minSdkVersion 21    //项目最低兼容的Android版本
        targetSdkVersion 30 //该字段指定的值用来表示在当前目标版本上已经做好了充分的测试
//指定的值表示在哪一个sdk版本以及之前已经做好了充分的测试。
        versionCode 1   //指定项目的版本号
        versionName "1.0"   //指定项目的版本名
​
        testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        //用来在当前项目中七点JUnit测试

Android闭包里的buildTypes闭包：

buildTypes闭包里通常会有两个子闭包，release和debug，就相当于项目的两个版本，debug默认可以不用写。

    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false //用来指定是否对项目的代码进行混淆
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro' //proguardFiles用来指定代码的混淆规则
//proguard-android-optimize.txt是在<AndroidSDK>/tools/proguard目录下的一个通用混淆规则
//proguard-rules.pro是在当前项目的根目录下的，里面可以编写当前项目特有的代码混淆规则
        }
    }

Android剩下的两个闭包：compileOptions，kotlinOptions都是用来指定java和jvm版本的，没啥影响。

最后一个闭包：dependencies，这个闭包指定了项目的所有依赖关系。

在Android中的依赖有三种方式：本地依赖，库依赖，远程依赖。本地依赖可以对本地的jar包添加，库依赖可以对项目中的库模块添加依赖，远程依赖则是对于jcenter仓库上的开源项目进行添加依赖。

implementation fileTree 是本地依赖申明
implementation 表示是一个远程依赖
implementation project  表明是一个库依赖

dependencies {
    implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib:$kotlin_version"
    implementation 'androidx.core:core-ktx:1.2.0'
    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.1.0'//一个标准的远程依赖
    //androidx.appcomat是域名用来区分其他公司的库，appcompat是工程名，1.1.0是版本号。
    implementation 'com.google.android.material:material:1.1.0'
    implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout:1.1.3'
    testImplementation 'junit:junit:4.+'
    androidTestImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.1'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.2.0'
}

分析一个项目的运行流程

分析一下，这里写的Helloworld项目是如何运行起来的。

首先查看AndroidManifest.xml文件，找到如图所示的代码：

        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>

这段代码表示对MainActivity的注册（没有再AndroidManifest.xml文件中注册的四大组件是无法使用的），其中intent-filter代码段里面的两行代码最为重要,其作用就是表示MainActivity是这个项目的主Activity，在手机上点击应用图标，首先启动的就是该Activity。

凡是在APP中可以看到的东西，都是Android中的四大组件的Activity中的内容，因此在该HelloWorld项目中看到的弹出来的界面就是MainActivity，查看MainActivity的代码：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
    }
}

可以很清楚地看到MainActivity是继承了AppCompatActivity这个类的。AppCompatActivity是AndroidX提供的一个向下兼容的Activity，可以让Activity在不同系统版本中的功能保持一致性。而Activity是Android提供的一个Activity基类，所有自己自定义的Activity都需要继承于它或它的子类（AppCompatActivity就是它的子类）。然后可以看到该MainActivity类有一个onCreate（）函数，这个方法是Activity组件创建时必须要执行的方法，而且只有两行代码，可以看到这里并没有我们使用该APP显示的HelloWorld字符串，那么显示的HelloWorld到底在哪里呢？

Android程序设计讲究逻辑和视图分离， 因此一般不要再Activity里面直接编写界面加逻辑的，更加通用的办法是：在布局文件中编写界面，然后再在Activity中引入进来。

在MainActivity类中的onCreate()方法中的第二行调用了setContentView（）方法，就是这个方法给当前的Activity引入了一个activity_main布局，那么“Hello World！”就一定在该R.layout.activity_main里面定义的，前面有提到所有的资源在res下，所有的布局文件又在res下的layout里面，所以直接去查看布局文件：

切换成code（代码）视角：

<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">
​
    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Hello World!"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
​
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

这里的Textview代码段里面，有一行android:text=".....",就是这里我们想要的Hello World。

总结一个项目的运行流程：进入一个app首先是获取AndroidManifest.xml文件中注册的Activity组件，然后看到的是Activity里面的MainActivity，就好比一个C语言程序里面的main函数，然后根据MainActivity里面的代码逻辑获取得到布局文件最后展示出来。

如何使用日志工具

在Android里面的日志工具是非常重要的，特别是对于开发者来说，是非常重要的。

Android中的日志工具类是Log(android.util.Log),提供了5个方法来打印日志：

在helloworld项目中使用日志工具：在MainActivity.kt里面添加Log.d("MainActivity","onCreate execute")

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        Log.d("MainActivity","onCreate execute")
    }
}

再在Logcat下面就可以看到日志信息了。

通过过滤器来查看不同的Log信息。

总结

使用kotlin来开发Android已经大势所趋了，安卓开发的细节，以及配置文件很多，比较麻烦，这一章节看完了相当于有一个大概的轮廓了。