2.4　Android系統(tǒng)四大組件

之前我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了Android應(yīng)用框架的四大核心要點(diǎn)，對Android的應(yīng)用框架有了一個(gè)總體性的了解，接下來我們要學(xué)習(xí)Android應(yīng)用程序中的四個(gè)重要組成部分，也就是我們一般所說的“應(yīng)用組件”。在前面講解四大核心要點(diǎn)的篇幅中，我們曾經(jīng)提到了控件（View控件）的概念，現(xiàn)在我們再來學(xué)習(xí)一下Android應(yīng)用框架中的組件的概念。那么何謂組件呢？顧名思義，組件當(dāng)然要比控件復(fù)雜，簡而言之，組件是用于工業(yè)化組裝的部件。要達(dá)到組件的標(biāo)準(zhǔn)，必須符合三個(gè)要求，以下我們結(jié)合Android應(yīng)用框架討論如下。

1.有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

這點(diǎn)應(yīng)該是形成組件的前提條件，試問，組件如果沒有標(biāo)準(zhǔn)，如何組裝？在這點(diǎn)上，Android應(yīng)用框架中定義了很多標(biāo)準(zhǔn)接口，滿足了組件間的各種接口需求；換一種說法，整合Android系統(tǒng)都是按照接口規(guī)范設(shè)計(jì)出來的。

2.可獨(dú)立部署

組件應(yīng)該是獨(dú)立的，每個(gè)組件都有自成一套的功能體系，否則就沒有形成組件的必要。比如每個(gè)Activity都是可以獨(dú)立構(gòu)造的，使用Activity組件，我們可以完成一個(gè)包含許多復(fù)雜功能的界面；而使用Service，我們可以操作一個(gè)獨(dú)立的后臺(tái)進(jìn)程等。

3.可組裝整合

可組裝是組件最重要的特性，一個(gè)完整的Android應(yīng)用必然是若干個(gè)系統(tǒng)組件構(gòu)成的，這就要求組件必須是能組裝在一起的，至于如何組裝，我們會(huì)在后面的章節(jié)中結(jié)合實(shí)例進(jìn)行介紹。

通常來講，Android應(yīng)用框架中包含了四大組件：活動(dòng)（Activity）、服務(wù)（Service）、廣播接收器（Broadcast Receiver）和內(nèi)容提供者（Content Provider）。這四大組件除了具有前面所提到的三個(gè)特點(diǎn)之外，還有著相同的顯著特點(diǎn)，那就是它們都可以在Android的基礎(chǔ)配置文件，即AndroidManifest.xml中進(jìn)行配置。下面我們就來學(xué)習(xí)Android系統(tǒng)四大組件的基本概念和使用方法。

2.4.1　活動(dòng)（Activity）

在2.3.1節(jié)中，我們已經(jīng)介紹了Android活動(dòng)（Activity）的生命周期以及基本行為，大家應(yīng)該對Activity的概念有了一定的了解。此外，Activity同時(shí)還是Android系統(tǒng)四大組件中的一員，因此，本節(jié)將著重介紹Activity作為組件的一般聲明方法。

說到Activity的聲明方法，我們必須先了解Android全局配置文件AndroidManifest.xml的基礎(chǔ)知識(shí)。每個(gè)Android應(yīng)用項(xiàng)目都會(huì)有自己的全局配置文件，該文件包含了應(yīng)用的系統(tǒng)常量、系統(tǒng)權(quán)限以及所含組件等配置信息。配置使用范例如代碼清單2-4所示。

代碼清單　2-4

<manifest ...>
  <application ...>
        <activity android:name="com.app.android.HelloActivity"
              android:theme="@android:style/Theme.NoTitleBar.Fullscreen"
              android:screenOrientation="landscape">
              <intent-filter>
                    ... 
              </intent-filter>
              <intent-filter>
                    ... 
              </intent-filter>
        </activity>
        ... 
  </application>
  <uses-permission .../>
  <uses-permission .../>
  ... 
</manifest>

從上述配置使用范例中，我們可以看到在AndroidManifest.xml配置文件范例的根元素<manifest/>下面有兩種標(biāo)簽，即<application/>和<uses-permission/>元素。前者是應(yīng)用配置的根元素，而后者則用于配置應(yīng)用的權(quán)限。這里順便說一下，每個(gè)Android應(yīng)用都必須事先聲明應(yīng)用需要的權(quán)限，比如是否需要網(wǎng)絡(luò)、是否需要使用攝像頭或者是否需要打開衛(wèi)星定位（GPS）等。而用戶在安裝該應(yīng)用之前，系統(tǒng)會(huì)先提示用戶是否允許該應(yīng)用使用這些權(quán)限，如果用戶覺得應(yīng)用不安全便可以選擇不安裝，這在一定程度上也提高了Android系統(tǒng)的安全性。

另外，我們還可以看到，在以上配制文件中的<application/>元素里面含有一個(gè)或者若干個(gè)<activity/>元素，這個(gè)就是我們需要重點(diǎn)了解的Activity標(biāo)簽了。首先，我們來看一下該標(biāo)簽內(nèi)部的一些常用的配置選項(xiàng)。

·android：name：表示該Activity對應(yīng)的類的名稱，在代碼清單2-4中，我們就定義了一個(gè)Activity，它的具體類包名就是“com.app.android.HelloActivity”。

·android：theme：表示Activity所使用的主題，在Android系統(tǒng)中是允許我們自定義主題的（這部分的內(nèi)容我們在后面章節(jié)的實(shí)例中會(huì)介紹到），在代碼清單2-4中，使用的是默認(rèn)主題“@android：style/Theme.NoTitleBar.Fullscreen”，也就是全屏模式。

·android：launchMode：Activity的行為模式，之前在2.3.4節(jié)中介紹過該標(biāo)簽的4種選項(xiàng)，即與任務(wù)行為有關(guān)的Standard、singleTop、singleTask以及singleInstance。

·android：screenOrientation：表示屏幕的方向，在代碼清單2-4中，landscape表示的是該Activity是橫屏顯示的，如果改成portrait的話，則就變成豎屏顯示。

當(dāng)然，Activity標(biāo)簽可配置的選項(xiàng)遠(yuǎn)不止以上這些，更詳細(xì)的使用說明可以參考7.1.2節(jié)的內(nèi)容，使用范例可參考代碼清單7-11。此外，從上面的配制文件中我們還可以看到不止一個(gè)<intent-filter>元素。關(guān)于這點(diǎn)，實(shí)際上，前面我們已經(jīng)介紹過消息過濾器的用法，如果大家有疑問的話，可以參考2.3.2節(jié)中與消息（Intent）相關(guān)的內(nèi)容。

另外，Activity在應(yīng)用開發(fā)中被用做控制界面的邏輯，也就是MVC中的Controller控制器，關(guān)于Android應(yīng)用中MVC的概念可參考5.2.3節(jié)中的內(nèi)容。開發(fā)者可以根據(jù)需要，在Activity的生命周期方法中添加不同的邏輯來控制對應(yīng)應(yīng)用界面的顯示、動(dòng)作和響應(yīng)等，而Activity類的具體用法和代碼示例我們可以在本書第7章的“微博實(shí)例”代碼中學(xué)習(xí)到。

2.4.2　服務(wù)（Service）

Android系統(tǒng)中的Service服務(wù)組件和Windows系統(tǒng)中的后臺(tái)服務(wù)有點(diǎn)類似，這個(gè)概念應(yīng)該很容易理解，比如，我們在退出某些聊天軟件之后還是可以接收到好友發(fā)來的消息，就是使用Android服務(wù)組件來實(shí)現(xiàn)的。此外，如果需要在應(yīng)用后臺(tái)運(yùn)行某些程序，Service服務(wù)組件也絕對是最佳的選擇。另外，值得注意的是，Service和之前的Activity一樣，也有自己的生命周期，但是，Service的生命周期相對簡單一些，如圖2-6所示。

從圖2-6中我們可以看出Android服務(wù)（Service）主要有以下兩種運(yùn)行模式。

·獨(dú)立運(yùn)行模式：我們一般通過“startService（）”方法來啟動(dòng)一個(gè)獨(dú)立的服務(wù)，在這種模式下，該服務(wù)不會(huì)返回任何信息給啟動(dòng)它的進(jìn)程，進(jìn)程的動(dòng)作結(jié)束后會(huì)自動(dòng)結(jié)束。比如，瀏覽器下載就屬于獨(dú)立服務(wù)。

·綁定運(yùn)行模式：與獨(dú)立服務(wù)不同，綁定服務(wù)是與啟動(dòng)它的應(yīng)用綁定在一起的，當(dāng)該應(yīng)用結(jié)束的時(shí)候，綁定服務(wù)也會(huì)停止。另外，這種服務(wù)可以和應(yīng)用中的其他模塊進(jìn)行信息交互，甚至進(jìn)行進(jìn)程通信（IPC）。

與Activity類似，onCreate和onDestroy分別是Android服務(wù)創(chuàng)建和銷毀過程中的回調(diào)方法。與獨(dú)立運(yùn)行模式相比，綁定運(yùn)行模式中多出來onBind和onUnbind兩個(gè)函數(shù)，分別是服務(wù)綁定和解綁過程的回調(diào)方法。在Android應(yīng)用開發(fā)的時(shí)候，我們通常會(huì)使用startService方法來開啟Service服務(wù)。另外，在應(yīng)用開發(fā)的時(shí)候千萬別忘了我們必須事先在全局配置文件中進(jìn)行如下聲明，如代碼清單2-5所示。

代碼清單　2-5

<application ...>
  <service android:name=".HelloService"/>
  <activity ...>
        ...
  </activity>
</application>

理解Android服務(wù)（Service）時(shí)要特別注意，千萬不要盲目認(rèn)為服務(wù)是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程或者線程。實(shí)際上，它和應(yīng)用程序的進(jìn)程之間存在著復(fù)雜的聯(lián)系，所以如果我們需要在Service中做一些耗時(shí)操作的話，必須新起一個(gè)線程并使用消息處理器Handler來處理消息。另外，Android服務(wù)的進(jìn)程間通信（IPC）功能還涉及AIDL（Android Interface Definition Language，Android接口定義語言），有興趣的話盡管去了解一下。關(guān)于Service的具體使用實(shí)例，大家可以先去看看Android SDK中API Demos里面的RemoteService實(shí)現(xiàn)，本書后面的實(shí)例中我們也會(huì)穿插介紹。

在Android系統(tǒng)中，Service服務(wù)類的使用方法比較簡單，執(zhí)行Service對象的start方法就可以開啟一個(gè)服務(wù)。實(shí)際上，第7章的“微博實(shí)例”中也有與Service服務(wù)相關(guān)的代碼實(shí)例，請參考7.5.4節(jié)。

2.4.3　廣播接收器（Broadcast Receiver）

廣播接收器（Broadcast Receiver）是Android系統(tǒng)的重要組件之一，可以用來接收其他應(yīng)用發(fā)出來的廣播，這樣不僅增強(qiáng)了Android系統(tǒng)的交互性，而且能在一定程度上提高用戶的操作體驗(yàn)。比如，你在把玩應(yīng)用或者游戲的同時(shí)也可以隨時(shí)接收一條短信或者一個(gè)電話，或者你在打開網(wǎng)頁的同時(shí)還可以接收短信驗(yàn)證碼等。

廣播接收器的使用也很簡單，和其他組件的步驟一樣：先聲明，再調(diào)用。代碼清單2-6就是一個(gè)聲明廣播接收器的例子。

代碼清單　2-6

<application ...>
  <receiver android:name=".HelloReceiver">
        <intent-filter>
              <action android:name="com.app.basicreceiver.helloreceiver"/>
        </intent-filter>
  </receiver>
  <activity ...>
        ...
  </activity>
</application>

這里我們定義了一個(gè)名為HelloReceiver的廣播接收器。這個(gè)類里面只有一個(gè)onReceive方法，里面我們可以定義需要的操作。使用的時(shí)候，我們可以在Activity中直接使用sendBroadcast方法來發(fā)送廣播消息，這樣HelloReceiver就會(huì)接收到我們發(fā)送的信息并進(jìn)行相應(yīng)的處理。這里需要注意的是，廣播接收器也是在應(yīng)用主線程里面的，所以我們不能在這里做一些耗時(shí)的操作，如果需要的話，可以新開線程來解決。發(fā)送廣播消息的范例如代碼清單2-7所示。

代碼清單　2-7

...
Intent intent = new Intent("com.app.basicreceiver.hello");
sendBroadcast(intent);
...

而接收消息的使用范例，也就是廣播接收器類HelloReceiver的邏輯實(shí)現(xiàn)，我們可以參考代碼清單2-8。

代碼清單　2-8

public class HelloReceiver extends BroadcastReceiver {
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        String action = intent.getAction();
        Toast.makeText(context, "Receive Action : " + action, 1000).show();
  }
}

另外，我們需要了解，Android系統(tǒng)中的廣播消息是有等級(jí)的，可分為普通廣播（Normal Broadcasts）和有序廣播（Ordered Broadcasts）兩種。前者是完全異步的，可以被所有的接收者接收到，而且接收者無法終止廣播的傳播；而有序廣播則是按照接收者的優(yōu)先級(jí)別被依次接收到。優(yōu)先級(jí)別取決于intent-filter元素的android：priority屬性，數(shù)越大，優(yōu)先級(jí)越高。至于使用，我們通常會(huì)在onResume事件中通過registerReceiver進(jìn)行注冊，在onPause等事件中注銷，這種方式使其能夠在運(yùn)行期間保持對相關(guān)事件的關(guān)注。常見的廣播事件有：短信廣播、電量通知廣播等。

2.4.4　內(nèi)容提供者（Content Provider）

在Android應(yīng)用中，我們可以使用顯式消息（Explicit Intent）來直接訪問其他應(yīng)用的Activity，但是這僅限于Activity的范疇；如果需要使用其他應(yīng)用的數(shù)據(jù)，還需要用到另外一種組件，這就是所謂的內(nèi)容提供者（Content Provider）。

顧名思義，內(nèi)容提供者就是Android應(yīng)用框架提供的應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)提供和交換方案，它為所有的應(yīng)用開了一扇窗，應(yīng)用可以使用它對外提供數(shù)據(jù)。每個(gè)Content Provider類都使用URI（Universal Resource Identifier，通用資源標(biāo)識(shí)符）作為獨(dú)立的標(biāo)識(shí)，格式如：content：//xxx。其格式類似于REST，但是比REST更靈活，因?yàn)樵谡{(diào)用接口的時(shí)候還可以添加Projection、Selection、OrderBy等參數(shù)，結(jié)果以Cursor的模式返回。Content Provider的聲明寫法非常簡單，示例可參考代碼清單2-9。

代碼清單　2-9

<application ...>
  <provider android:name="com.app.android.HelloProvider" 
        android:authorities="com.app.android.HelloProvider"/>
  <activity ...>
        ...
  </activity>
</application>

關(guān)于Content Provider的類實(shí)現(xiàn)，我們只需要繼承ContentProvider接口并實(shí)現(xiàn)其中的抽象方法即可，這幾個(gè)方法有點(diǎn)類似于數(shù)據(jù)操作對象DAO的抽象方法，其中包括insert、delete、query和update這些常見的“增刪查改”的接口方法。對于具體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)來說，一般會(huì)使用Android的內(nèi)置數(shù)據(jù)庫SQLite，當(dāng)然也可以采用文件或者其他形式的混合數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)。關(guān)于Android系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)我們會(huì)在2.6節(jié)中介紹。

我們在使用上述四大組件的時(shí)候還需要注意的是：實(shí)際上，Service和Content Provider都可用于IPC（Inter-Process Communication，進(jìn)程間通信），也就是在多個(gè)應(yīng)用之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。Service可以是異步的，而Content Provider則是同步的。在某些情況下，在設(shè)計(jì)的時(shí)候我們要考慮到性能問題。當(dāng)然，Android也提供了一個(gè)AsyncQueryHandler幫助異步訪問Content Provider。關(guān)于以上四大組件的具體使用，我們會(huì)在后面的章節(jié)中穿插介紹。

另外，與Content Provider配合使用的還有Content Resolver，即內(nèi)容處理器。前面也提到了Content Provider是以數(shù)據(jù)庫接口的方式將數(shù)據(jù)提供出去，那么Content Resolver也將采用類似的數(shù)據(jù)庫操作來從Content Provider中獲取數(shù)據(jù)，而獲取數(shù)據(jù)就需要使用query接口。和Content Provider類似，Content Resolver也需要使用URI的方式來獲取對應(yīng)的內(nèi)容，其使用范例可參考7.3.2節(jié)中提到的HttpUtil類的相關(guān)代碼（代碼清單7-34）。