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威望——源自大名鼎鼎的Big Nerd Ranch训练营培训讲义,该训练营已经为微软、Google、Facebook等行业巨头培养了众多专业人才。 全面——涵盖Android开发所有bi备理论概念和技术知识点,从Android 4.4到Android 7.0都适用。 实用——8个Android应用开发实战项目,传授一线开发经验。 易懂——以循序渐进的方式精心编排章节,一步一步写出Android应用。 时新——在前两版的基础上,新增数据绑定、MVVM架构、Android辅助功能等内容。 内容简介
Big Nerd Ranch是美国一家专业的移动开发技术培训机构。本书主要以其Android训练营教学课程为基础,融合了几位作者多年的心得体会,是一本完全面向实战的Android编程**指南。全书共36章,详细介绍了8个Android应用的开发过程。通过这些精心设计的应用,读者可掌握很多重要的理论知识和开发技巧,获得宝贵的开发经验。第3版较之前版本增加了对数据绑定等新工具的介绍,同时新增了针对单元测试、辅助功能和MVVM架构等主题的章节。 作者简介
BillPhillips,BigNerdRanch资深讲师。他与人合作开发了广受好评的Android训练营培训课程,并为之编写教材(包括本书的第1版和第2版)。Bill一直坚持撰写博客、阅读各类文学作品、作曲奏乐以及著书。
ChrisStewart,BigNerdRanch的Android团队主管、Android训练营资深讲师。他致力于不断取得进步和精进技能。工作之余,Chris喜欢远足和旅行。
KristinMarsicano,BigNerdRanch资深讲师、Android开发者。她喜欢分享知识,对学习、软件开发以及二者的交集充满热情。在授课和开发应用之余,Kristin会为家人烹调美食、练习瑜伽或学习新知识。
王明发,毕业于华东理工大学。软件开发及项目管理者,拥有近十年的软件开发及项目管理经验;除了翻译本书前两版之外,另译有《写给大家看的项目管理书(第3版)》。 目录
第1章 Android 开发初体验 1
1.1 Android 开发基础 2
1.2 创建Android 项目 2
1.3 Android Studio 使用导航 6
1.4 用户界面设计 6
1.4.1 视图层级结构 10
1.4.2 组件属性 10
1.4.3 创建字符串资源 11
1.4.4 预览布局 12
1.5 从布局XML 到视图对象 13
1.6 组件的实际应用 16
1.6.1 引用组件 17
1.6.2 设置监听器17
1.7 创建提示消息 19
1.8 使用模拟器运行应用 21
1.9 深入学习:Android 编译过程 23
1.10 关于挑战练习 25
1.11 挑战练习:定制toast 消息 25
第2章 Android 与MVC 设计模式 26
2.1 创建新类 26
2.2 Android 与MVC 设计模式 29
2.3 更新视图层 31
2.4 更新控制器层 33
2.5 在物理设备上运行应用 37
2.5.1 连接设备 37
2.5.2 配置设备用于应用开发 7
2.6 添加图标资源 38
2.6.1 向项目中添加资源 39
2.6.2 在XML 文件中引用资源 41
2.7 挑战练习:为TextView 添加监听器 42
2.8 挑战练习:添加后退按钮 42
2.9 挑战练习:从按钮到图标按钮 42
第3章 activity 的生命周期 45
3.1 日志跟踪理解activity 生命周期 46
3.1.1 输出日志信息 46
3.1.2 使用LogCat 48
3.1.3 activity 生命周期实例解析 50
3.2 设备旋转与activity 生命周期 52
3.3 保存数据以应对设备旋转 56
3.4 再探activity 生命周期 58
3.5 深入学习:activity 内存清理现状 59
3.6 深入学习:日志记录的级别与方法 60
3.7 挑战练习:禁止一题多答 61
3.8 挑战练习:评分 61
第4章 Android 应用的调试 62
4.1 异常与栈跟踪 63
4.1.1 诊断应用异常 64
4.1.2 记录栈跟踪日志 65
4.1.3 设置断点 66
4.1.4 使用异常断点 68
4.2 Android 特有的调试工具 70
4.2.1 使用Android Lint 70
4.2.2 R类的问题 71
4.3 挑战练习:探索布局检查器 72
4.4 挑战练习:探索内存分配跟踪 72
第5章 第二个activity 74
5.1 创建第二个activity 75
5.1.1 创建新的activity 75
5.1.2 创建新的activity子类 78
5.1.3 在manifest配置文件中声明activity 78
5.1.4 为QuizActivity 添加CHEAT按钮 79
5.2 启动activity 81
5.3 activity间的数据传递 83
5.3.1 使用intent extra 83
5.3.2 从子activity获取返回结果 86
5.4 activity 的使用与管理 91
5.5 挑战练习:堵住漏洞 93
第6章 Android SDK版本与兼容 94
6.1 Android SDK版本 94
6.2 Android编程与兼容性问题 95
6.2.1 比较合理的版本 95
6.2.2 SDK最低版本 96
6.2.3 SDK目标版本 97
6.2.4 SDK编译版本 97
6.2.5 安全添加新版本API中的代码 97
6.3 使用Android开发者文档 100
6.4 挑战练习:报告编译版本 101
6.5 挑战练习:限制作弊次数 102
第7章 UI fragment 与fragment管理器 103
7.1 UI设计的灵活性需求 104
7.2 引入fragment 104
7.3 着手开发CriminalIntent 105
7.3.1 创建新项目 107
7.3.2 两类fragment 108
7.3.3 在Android Studio中增加依赖关系 108
7.3.4 创建Crime类 111
7.4 托管UI fragment 112
7.4.1 fragment的生命周期 112
7.4.2 托管的两种方式 113
7.4.3 定义容器视图 113
7.5 创建UI fragment 115
7.5.1 定义CrimeFragment的布局 115
7.5.2 创建CrimeFragment类 117
7.6 向FragmentManager添加UI fragment 122
7.6.1 fragment事务 123
7.6.2 FragmentManager 与fragment生命周期 125
7.7 采用fragment的应用架构 126
7.8 深入学习:fragment与支持库 127
7.9 深入学习:为什么优先使用支持库版fragment 128
第8章 使用RecyclerView显示列表 129
8.1 升级CriminalIntent应用的模型层 130
8.2 使用抽象activity托管fragment 132
8.2.1 通用型fragment托管布局 133
8.2.2 抽象activity类 133
8.3 RecyclerView、ViewHolder 和Adapter 137
8.3.1 ViewHolder和Adapter 138
8.3.2 使用RecyclerView 141
8.3.3 列表项视图 142
8.3.4 实现ViewHolder和Adapter 143
8.4 绑定列表项 145
8.5 响应点击 147
8.6 深入学习:ListView和GridView 148
8.7 深入学习:单例 148
8.8 挑战练习:RecyclerView ViewType 149
第9章 使用布局与组件创建用户界面 150
9.1 使用图形布局工具 151
9.2 引入ConstraintLayout 151
9.2.1 使用ConstraintLayout 152
9.2.2 约束编辑器 153
9.2.3 腾出空间 155
9.2.4 添加组件 157
9.2.5 约束的XML形式 159
9.2.6 编辑属性 160
9.2.7 动态设置列表项 162
9.3 深入学习布局属性 163
9.3.1 dp、sp以及屏幕像素密度 163
9.3.2 边距与内边距 165
9.3.3 样式、主题及主题属性 166
9.3.4 Android应用的设计原则 166
9.4 图形布局工具使用小结 167
9.5 挑战练习:日期格式化 167
第10章 使用fragment argument 168
10.1 从fragment 中启动activity 168
10.1.1 附加extra信息 169
10.1.2 获取extra信息 170
10.1.3 使用Crime数据更新CrimeFragment视图 171
10.1.4 直接获取extra信息的缺点 172
10.2 fragment argument 172
10.2.1 附加argument给fragment 173
10.2.2 获取argument 174
10.3 刷新显示列表项 174
10.4 通过fragment获取返回结果 176
10.5 深入学习:为何要用fragment argument 177
10.6 挑战练习:实现高效的RecyclerView刷新 178
10.7 挑战练习:优化CrimeLab的表现 178
第11章 使用ViewPager 179
11.1 创建CrimePagerActivity 180
11.1.1 ViewPager与PagerAdapter 181
11.1.2 整合并配置使用CrimePagerActivity 182
11.2 FragmentStatePagerAdapter与FragmentPagerAdapter 184
11.3 深入学习:ViewPager的工作原理 186
11.4 深入学习:以代码的方式创建视图 187
11.5 挑战练习:恢复CrimeFragment的边距 187
11.6 挑战练习:添加Jump to First按钮和Jump to Last按钮 188
第12章 对话框 189
12.1 创建DialogFragment 190
12.1.1 显示DialogFragment 192
12.1.2 设置对话框的显示内容 194
12.2 fragment间的数据传递 196
12.2.1 传递数据给DatePickerFragment 197
12.2.2 返回数据给CrimeFragment 199
12.3 挑战练习:更多对话框 205
12.4 挑战练习:实现响应式DialogFragment 205
第13章 工具栏 207
13.1 AppCompat 207
13.2 工具栏菜单 209
13.2.1 在XML文件中定义菜单 210
13.2.2 创建菜单 214
13.2.3 响应菜单项选择 217
13.3 实现层级式导航 218
13.4 可选菜单项 219
13.4.1 切换菜单项标题 220
13.4.2 “还有个问题” 222
13.5 深入学习:工具栏与操作栏 224
13.6 挑战练习:删除crime记录 224
13.7 挑战练习:复数字符串资源 224
13.8 挑战练习:用于RecyclerView的空视图 225
第14章 SQLite数据库 226
14.1 定义schema 226
14.2 创建初始数据库 227
14.2.1 使用Android Device Monitor查看文件 230
14.2.2 处理数据库相关问题 231
14.3 修改CrimeLab类 232
14.4 写入数据库 233
14.4.1 使用ContentValues 233
14.4.2 插入和更新记录 234
14.5 读取数据库 235
14.5.1 使用CursorWrapper 236
14.5.2 创建模型层对象 238
14.6 深入学习:数据库高级主题介绍 241
14.7 深入学习:应用上下文 241
14.8 挑战练习:删除crime记录 242
第15章 隐式intent 243
15.1 添加按钮组件 244
15.2 添加嫌疑人信息至模型层 244
15.3 使用格式化字符串 246
15.4 使用隐式intent 248
15.4.1 隐式intent的组成 248
15.4.2 发送消息 249
15.4.3 获取联系人信息 252
15.4.4 检查可响应任务的activity 254
15.5 挑战练习:ShareCompat 256
15.6 挑战练习:又一个隐式intent 256
第16章 使用intent拍照 258
16.1 布置照片 258
16.2 文件存储 260
16.2.1 使用FileProvider 261
16.2.2 指定照片存放位置 262
16.3 使用相机intent 263
16.4 缩放和显示位图 265
16.5 功能声明 268
16.6 挑战练习:优化照片显示 269
16.7 挑战练习:优化缩略图加载 269
第17章 双版面主从用户界面 270
17.1 增加布局灵活性 271
17.1.1 修改SingleFragmentActivity 272
17.1.2 创建包含两个fragment容器的布局 272
17.1.3 使用别名资源 274
17.1.4 创建平板设备专用可选资源 275
17.2 activity:fragment的托管者 276
17.3 深入学习:设备屏幕尺寸的确定 284
17.4 挑战练习:添加滑动删除功能 285
第18章 应用本地化 286
18.1 资源本地化 286
18.1.1 默认资源 289
18.1.2 检查资源本地化完成情况 291
18.1.3 区域修饰符 292
18.2 配置修饰符 294
18.2.1 可用资源优先级排定 295
18.2.2 多重配置修饰符 296
18.2.3 寻找最匹配的资源 297
18.3 测试备选资源 298
18.4 挑战练习:日期本地化 298
第19章 Android辅助功能 299
19.1 TalkBack 299
19.1.1 点击浏览 301
19.1.2 线性浏览 301
19.2 实现非文字型元素可读 303
19.2.1 添加内容描述 303
19.2.2 实现组件可聚焦 305
19.3 提升辅助体验 305
19.4 深入学习:使用辅助功能扫描器 309
19.5 挑战练习:优化列表项 311
19.6 挑战练习:补全上下文信息 311
19.7 挑战练习:事件主动通知 311
第20章 数据绑定与MVVM 313
20.1 为何要用MVVM 架构 314
20.2 创建BeatBox应用 314
20.3 导入assets 319
20.4 处理assets 321
20.5 使用assets 323
20.6 绑定数据 325
20.6.1 创建视图模型 327
20.6.2 绑定至视图模型 328
20.6.3 绑定数据观察 330
20.7 访问assets 332
20.8 深入学习:数据绑定再探 333
20.8.1 lambda表达式 333
20.8.2 更多语法糖 333
20.8.3 BindingAdapter 333
20.9 深入学习:为何使用assets 334
20.10 深入学习:什么是non-assets 334
第21章 音频播放与单元测试 335
21.1 创建SoundPool 335
21.2 加载音频文件 336
21.3 播放音频 337
21.4 添加测试依赖 338
21.5 创建测试类 339
21.6 实现测试类341
21.7 编写测试方法 342
21.8 数据绑定回调 346
21.9 释放音频 346
21.10 设备旋转和对象保存 347
21.10.1 保留fragment 348
21.10.2 设备旋转和已保留的fragment 349
21.11 深入学习:是否保留fragment 351
21.12 深入学习:Espresso与整合测试 351
21.13 深入学习:虚拟对象与测试 352
21.14 挑战练习:播放进度控制 353
第22章 样式与主题 354
22.1 颜色资源 354
22.2 样式 355
22.3 主题 357
22.4 添加主题颜色 359
22.5 覆盖主题属性 361
22.6 修改按钮属性 364
22.7 深入学习:样式继承拾遗 367
22.8 深入学习:引用主题属性 367
第23章 XML drawable 368
23.1 统一按钮样式 368
23.2 shape drawable 369
23.3 state list drawable 371
23.4 layer list drawable 372
23.5 深入学习:为什么要用XML drawable 373
23.6 深入学习:使用mipmap图像 374
23.7 深入学习:使用9-patch图像 375
23.8 挑战练习:按钮主题 379
第24章 深入学习intent和任务 380
24.1 创建NerdLauncher项目 380
24.2 解析隐式intent 382
24.3 在运行时创建显式intent 386
24.4 任务与回退栈 388
24.4.1 在任务间切换 389
24.4.2 启动新任务 389
24.5 使用NerdLauncher应用作为设备主屏幕 392
24.6 挑战练习:应用图标 393
24.7 深入学习:进程与任务 393
24.8 深入学习:并发文档 395
第25章 HTTP与后台任务 398
25.1 创建PhotoGallery应用 399
25.2 网络连接基本 401
25.3 使用AsyncTask在后台线程上运行代码 403
25.4 线程与主线程 405
25.5 从Flickr获取JSON数据 407
25.6 从AsyncTask回到主线程 413
25.7 清理AsyncTask 416
25.8 深入学习:AsyncTask再探 416
25.9 深入学习:AsyncTask的替代方案 417
25.10 挑战练习:Gson 418
25.11 挑战练习:分页 418
25.12 挑战练习:动态调整网格列 418
第26章 Looper、Handler和HandlerThread 420
26.1 配置RecyclerView以显示图片 420
26.2 批量下载缩略图 422
26.3 与主线程通信 423
26.4 创建并启动后台线程 424
26.5 Message 与message handler 426
26.5.1 剖析Message 426
26.5.2 剖析Handler 427
26.5.3 使用handler 428
26.5.4 传递handler 431
26.6 深入学习:AsyncTask与线程 436
26.7 深入学习:解决图片下载问题 436
26.8 深入学习:StrictMode 437
26.9 挑战练习:预加载以及缓存 438
第27章 搜索 439
27.1 搜索Flickr网站 439
27.2 使用SearchView 443
27.3 使用shared preferences实现轻量级数据存储 447
27.4 优化应用 451
27.5 挑战练习:深度优化PhotoGallery应用 451
第28章 后台服务 452
28.1 创建IntentService 452
28.2 服务的作用 454
28.3 查找最新返回结果 456
28.4 使用AlarmManager延迟运行服务 458
28.4.1 合理控制服务启动的频度 460
28.4.2 PendingIntent 461
28.4.3 使用PendingIntent管理定时器 461
28.5 控制定时器 462
28.6 通知信息 464
28.7 挑战练习:可穿戴设备上的通知 466
28.8 深入学习:服务之细节 467
28.8.1 服务的能与不能 467
28.8.2 服务的生命周期 467
28.8.3 non-sticky服务 467
28.8.4 sticky服务 468
28.8.5 绑定服务 468
28.9 深入学习:JobScheduler 和JobService 469
28.10 挑战练习:在Lollipop设备上使用JobService 472
28.11 深入学习:sync adapter 472
第29章 broadcast intent 474
29.1 普通intent和broadcast intent 474
29.2 接收系统broadcast:重启后唤醒 475
29.2.1 创建并登记standalone receiver 475
29.2.2 使用receiver 477
29.3 过滤前台通知消息 479
29.3.1 发送broadcast intent 479
29.3.2 创建并登记动态receiver 480
29.3.3 使用私有权限限制broadcast 482
29.3.4 使用有序broadcast收发数据 484
29.4 receiver与长时运行任务 488
29.5 深入学习:本地事件 488
29.5.1 使用EventBus 489
29.5.2 使用RxJava 490
29.6 深入学习:探测fragment的状态 490
第30章 网页浏览 492
30.1 最后一段Flickr数据 492
30.2 简单方式:隐式intent 494
30.3 较难方式:使用WebView 496
30.4 处理WebView的设备旋转问题 502
30.5 深入学习:注入JavaScript对象 502
30.6 深入学习:WebView升级 503
30.7 挑战练习:使用后退键浏览历史网页 504
30.8 挑战练习:非HTTP链接支持 504
第31章 定制视图与触摸事件 505
31.1 创建DragAndDraw项目 505
31.2 创建定制视图 507
31.3 处理触摸事件 509
31.4 onDraw(...)方法内的图形绘制 513
31.5 挑战练习:设备旋转问题 515
31.6 挑战练习:旋转矩形框 515
第32章 属性动画 516
32.1 建立场景 516
32.2 简单属性动画 519
32.2.1 视图属性转换 521
32.2.2 使用不同的interpolator 523
32.2.3 色彩渐变 523
32.3 播放多个动画 525
32.4 深入学习:其他动画API 527
32.4.1 传统动画工具 527
32.4.2 转场 527
32.5 挑战练习 527
第33章 地理位置和Play服务 528
33.1 地理位置和定位类库 528
33.2 创建Locatr项目 529
33.3 Play服务定位和模拟器 530
33.4 创建Locatr应用 532
33.5 配置Google Play服务 534
33.6 使用Google Play服务 536
33.7 基于地理位置的Flickr搜索 538
33.8 获取定位数据 539
33.9 获取运行时权限 542
33.10 寻找并显示图片 546
33.11 挑战练习:权限使用理由 548
33.12 挑战练习:进度指示器 549
第34章 使用地图 550
34.1 导入Play地图服务库 550
34.2 Android上的地图服务 550
34.3 获取Maps API key 550
34.4 创建地图 552
34.5 获取更多地理位置数据 553
34.6 使用地图 556
34.7 深入学习:团队开发和API key 560
第35章 material design 562
35.1 material surface 562
35.1.1 elevation和Z值 564
35.1.2 state list animator 565
35.2 动画工具 566
35.2.1 circular reveal 567
35.2.2 shared element transition 568
35.3 新的视图组件 571
35.3.1 card 571
35.3.2 floating action button 572
35.3.3 snackbar 573
35.4 深入学习material design 574
第36章 编后语 575
36.1 终极挑战 575
36.2 关于我们 575
36.3 致谢 576
《Android开发深度探索》 一、 基础篇:从零开始,构建坚实的Android开发基石 本书的“基础篇”旨在为初学者和希望巩固基础的开发者提供一个全面而深入的学习路径。我们不预设任何预备知识,从最核心的概念讲起,逐步引导读者理解Android应用程序的构成、生命周期以及与系统交互的基本原理。 1. Android架构概览与开发环境搭建: 我们将首先解析Android的整体架构,包括Linux内核、HAL(硬件抽象层)、Android Runtime(ART)、核心库以及应用程序框架。理解这些层次有助于开发者宏观把握Android系统的运行机制。随后,我们将详细指导读者完成Android Studio的安装与配置,这是进行Android开发不可或缺的IDE。从SDK的下载与管理,到模拟器的创建与使用,再到第一个“Hello, World!”应用的创建与运行,每一个步骤都力求清晰易懂,确保读者能够顺利迈出第一步。 2. Activity与生命周期: Activity是Android应用程序的基本构建块,承载着用户界面的展示和交互。本章将深入剖析Activity的各种状态(创建、启动、恢复、暂停、停止、销毁)及其转换过程,通过图文并茂的方式解释每个生命周期方法的调用时机和作用。我们将演示如何通过Intent在Activity之间进行导航,如何传递数据,以及如何处理用户配置更改(如屏幕旋转)对Activity生命周期的影响。此外,还会介绍Activity的启动模式(standard, singleTop, singleTask, singleInstance)及其应用场景,帮助开发者设计出更加健壮和用户体验良好的多Activity应用。 3. UI设计与布局: 用户界面是应用程序与用户交互的直接媒介。本章将深入讲解Android UI设计的核心概念。我们将详细介绍XML布局文件的编写,包括各种布局容器(LinearLayout, RelativeLayout, FrameLayout, ConstraintLayout)的属性和用法,以及如何使用它们构建灵活、适应不同屏幕尺寸的界面。各种常用UI控件(TextView, EditText, Button, ImageView, CheckBox, RadioButton, Spinner等)的属性、事件处理机制以及自定义绘制也将被一一讲解。此外,我们还会探讨Material Design的设计原则,并演示如何使用Material Design组件库来创建符合现代美学标准的应用程序界面。 4. 事件处理与交互: 应用程序的响应性是用户体验的关键。本章将聚焦于Android的事件处理机制。我们将深入理解事件监听器(OnClickListener, OnLongClickListener, OnTouchListener等)的工作原理,学习如何为UI控件绑定事件处理逻辑。我们将介绍触摸事件的传递与拦截机制,以及如何处理多点触控。对于更复杂的交互,例如手势识别(GestureDetector, ScaleGestureDetector),也将进行详尽的讲解。 5. 资源管理: Android应用程序需要管理各种资源,如字符串、颜色、尺寸、图片、布局文件等。本章将指导开发者如何有效地组织和使用这些资源。我们将介绍res/目录下各种资源类型的存放规范,以及如何通过代码动态访问和修改资源。多语言支持(国际化)和不同屏幕密度适配(提供不同分辨率的图片)也是本章的重要内容,确保应用程序能够面向全球用户并适应各种设备。 二、 进阶篇:深入掌握Android开发的核心技术 在掌握了基础知识之后,“进阶篇”将带领读者深入探索Android开发中更复杂、更核心的技术,为构建功能丰富、性能卓越的应用程序打下坚实基础。 1. Fragments与Fragment生命周期: Fragments作为Activity的补充,提供了更灵活的UI组合和管理方式,尤其在平板和响应式设计中扮演着重要角色。本章将深入讲解Fragment的创建、嵌套、通信以及它们与宿主Activity之间的交互。我们将详细阐述Fragment的生命周期,并演示如何使用FragmentManager和FragmentTransaction来动态地添加、移除、替换和叠加Fragment。Fragment的懒加载和后退栈管理也将是重点。 2. 数据存储: 应用程序的数据存储需求多种多样,本章将系统介绍Android提供的各种数据存储方案。我们将详细讲解SharedPreferences的用法,适用于存储少量键值对数据。对于结构化数据的存储,我们将深入SQLite数据库的操作,包括数据库的创建、表的定义、CRUD(增、删、改、查)操作,以及使用ContentProvider来暴露和管理数据。此外,Room Persistence Library作为SQLite的抽象层,其强大的编译时检查和便捷的API也将被详细介绍,是现代Android开发中推荐的数据持久化方案。 3. 后台任务与异步处理: 为了避免阻塞主线程,提高应用程序的响应性,后台任务和异步处理至关重要。本章将深入讲解多种实现方式。我们将详细介绍Thread和Runnable的使用,以及如何通过Handler和Message机制在子线程与主线程之间进行通信。AsyncTask作为Android早期提供的异步任务类,虽然已不推荐使用,但了解其工作原理仍有价值。更重要的是,我们将重点讲解现代Android开发中推荐的异步编程模型:Coroutines(协程),包括其基本概念、启动方式、挂起函数、作用域以及在UI开发中的应用。同时,AlarmManager和JobScheduler用于处理定时任务和延迟任务。 4. 服务(Services): Service是用于在后台执行长时间运行操作而无需用户界面的组件。本章将详细讲解Service的创建、启动(startService, bindService)及其生命周期。我们将演示如何创建前台Service,以及如何使用Binder和AIDL(Android Interface Definition Language)实现进程间通信(IPC),允许其他应用程序与Service交互。关于Service的限制和最佳实践也将有所涉及。 5. 广播接收器(Broadcast Receivers): Broadcast Receivers是响应系统范围或应用程序内部广播消息的组件。本章将讲解如何注册和创建广播接收器,如何发送和接收自定义广播,以及如何响应系统广播(如网络状态变化、电池电量变化等)。我们将区分静态注册和动态注册广播接收器的优缺点,并强调使用局部广播(LocalBroadcastManager)以提高安全性和效率。 6. 内容提供者(Content Providers): Content Providers是应用程序之间共享数据的标准方式。本章将深入讲解Content Provider的设计与实现,包括URI(Uniform Resource Identifier)的解析、CRUD操作的实现,以及如何使用ContentResolver来访问其他应用程序提供的数据。我们将通过实例演示如何构建一个可供其他应用查询和修改数据的Content Provider。 7. 网络编程: 现代应用程序离不开网络通信。本章将介绍Android网络编程的关键技术。我们将详细讲解HTTP协议的基础知识,以及如何使用Android SDK提供的HttpURLConnection或第三方库(如OkHttp)来进行网络请求。JSON和XML数据的解析与生成也将是重点。此外,我们还会介绍Retrofit,一个强大的HTTP客户端库,它极大地简化了网络请求的编写。 三、 架构与设计篇:构建可维护、可扩展的高质量应用 “架构与设计篇”专注于提升应用程序的可维护性、可扩展性和代码质量,帮助开发者编写出专业、健壮的Android应用程序。 1. 设计模式在Android中的应用: 设计模式是解决常见软件设计问题的经过验证的解决方案。本章将介绍几种在Android开发中广泛应用的设计模式,例如: MVC (Model-View-Controller) / MVP (Model-View-Presenter) / MVVM (Model-View-ViewModel): 详细剖析这些UI架构模式的优缺点,以及它们如何帮助分离关注点,提高代码的可测试性和可维护性。重点讲解MVVM模式在Jetpack Compose和LiveData等现代Android开发中的应用。 工厂模式 (Factory Pattern): 如何使用工厂模式来创建对象,解耦对象的实例化过程。 观察者模式 (Observer Pattern): 如何实现组件之间的松耦合通信,例如通过LiveData。 单例模式 (Singleton Pattern): 如何确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。 依赖注入 (Dependency Injection - DI): 介绍DI的概念,以及如何在Android项目中使用Dagger/Hilt或Koin等DI框架来管理对象的依赖关系,简化代码,提高可测试性。 2. Jetpack组件深度解析: Android Jetpack是Google推出的一套库、工具和指南,旨在帮助开发者更轻松地编写高质量的Android应用。本章将对Jetpack中的核心组件进行深入解析: ViewModel: 讲解ViewModel的作用,如何与其生命周期感知型组件(如LiveData)协同工作,以及如何管理UI相关的数据,避免在配置更改时丢失数据。 LiveData: 深入理解LiveData的观察者模式和生命周期感知特性,演示如何使用它来构建响应式UI,以及实现数据驱动的UI更新。 Room Persistence Library: (在数据存储篇已提及,此处可进一步深入讲解其注解、DAO(Data Access Object)设计等高级特性)。 Navigation Component: 演示如何使用Navigation Component来简化Fragment之间的导航,管理应用内的导航流,并处理后退栈。 WorkManager: 讲解WorkManager的优势,如何使用它来执行延迟、可信赖的后台任务,即使在应用退出或设备重启后也能保证任务的执行。 Compose: (如果本书内容包含Jetpack Compose,则会在此处详细介绍其声明式UI编程模型、组件、状态管理等)。 3. 权限管理与安全: 应用程序的权限管理直接关系到用户隐私和数据安全。本章将详细讲解Android的权限模型,包括运行时权限的申请和处理流程。我们将演示如何检查和请求危险权限,以及如何向用户解释请求权限的原因。此外,还会探讨数据加密、安全存储敏感信息、防止反编译等安全实践。 4. 性能优化与内存管理: 应用程序的性能是用户满意度的重要指标。本章将聚焦于Android应用的性能优化。我们将介绍如何使用Android Studio的Profiler工具来检测CPU、内存、网络和电池使用情况,并找出性能瓶颈。我们将探讨常见的性能优化技巧,如减少UI绘制开销、优化布局、合理使用内存、避免内存泄漏(通过内存泄漏检测工具查找并修复)、优化网络请求等。 5. 测试与调试: 编写可测试的代码是构建高质量应用的关键。本章将讲解Android应用程序的测试策略。我们将介绍单元测试(使用JUnit)、集成测试和UI测试(使用Espresso)的概念和实践。我们将演示如何为应用程序编写单元测试,以及如何使用Espresso进行UI自动化测试。调试技巧,包括断点设置、变量监视、日志输出以及利用Android Studio提供的调试工具,也将得到详尽讲解。 6. Gradle构建系统详解: Gradle是Android项目构建的核心。本章将深入讲解Gradle的构建脚本(build.gradle),包括依赖管理、版本控制、多模块项目构建、签名配置等。我们将演示如何配置不同的构建类型(debug, release)和产品风味(product flavors),以满足不同发布需求。 四、 实践与案例篇:学以致用,构建真实应用 “实践与案例篇”将理论与实践相结合,通过构建具有代表性的真实应用案例,巩固前面章节所学的知识,并学习如何将各种技术融会贯通,解决实际开发问题。 1. 番茄工作法(Pomodoro Timer)应用开发: 我们将从头开始构建一个实用的番茄工作法计时器应用。这个案例将涵盖: UI设计与布局:使用ConstraintLayout构建灵活的界面,包含计时器显示、开始/暂停/重置按钮。 Activity与Fragment生命周期管理:确保计时器在屏幕旋转或应用进入后台时正常工作。 后台任务与Service:使用Foreground Service来在后台运行计时器,并在通知栏显示状态。 数据存储:使用SharedPreferences或Room来保存用户设置(如番茄时长、休息时长)。 事件处理:处理用户与按钮的交互。 2. 简易博客/笔记应用开发: 这个案例将侧重于数据管理和UI交互。我们将构建一个可以创建、编辑、查看和删除博客文章或笔记的应用。 UI设计:使用RecyclerView来高效展示列表数据,并设计详情页。 数据存储:深度运用Room Persistence Library进行本地数据持久化。 ContentProvider(可选):如果需要与其他应用共享数据,可以考虑实现ContentProvider。 导航:使用Navigation Component来管理列表和详情页之间的导航。 用户输入处理:使用EditText和其他控件来获取用户输入。 3. 天气预报应用开发: 这个案例将重点关注网络编程和数据解析。 网络请求:使用Retrofit或OkHttp来从第三方天气API获取数据。 JSON数据解析:使用Gson或Jackson库来解析API返回的JSON数据。 UI展示:将解析后的天气信息展示在界面上,可能包含当前天气、未来几天预报等。 异步处理:使用Coroutines来处理网络请求,避免阻塞UI线程。 错误处理:处理网络请求失败、数据解析错误等情况。 4. 稍复杂案例(例如:图书管理/音乐播放器/图片库): 根据本书的侧重点,可能会选取一个更具挑战性的案例,例如一个功能完整的图书管理应用(涉及数据库、搜索、排序),或者一个基础的音乐播放器(涉及音频播放、后台播放、媒体通知),或者一个图片库应用(涉及图片加载、权限管理、图片展示)。这些案例将整合更多技术点,例如: 媒体播放API(针对音乐播放器)。 图片加载库(如Glide或Coil,针对图片库)。 搜索和过滤功能(针对图书管理)。 更复杂的UI交互和动画。 五、 进阶主题与未来展望 除了核心的应用程序开发技术,“进阶主题与未来展望”篇章将为读者提供更广阔的视野,了解Android开发的前沿技术和未来发展方向。 1. Kotlin语言在Android开发中的应用: 虽然本书可能以Java或Kotlin作为主要语言,但本章将重点介绍Kotlin的特性及其在Android开发中的优势,如空安全、扩展函数、协程等,并演示如何将Kotlin代码集成到现有Java项目中,或完全使用Kotlin进行开发。 2. Jetpack Compose:声明式UI编程模型: 如果本书内容涵盖Jetpack Compose,将在此处进行更深入的讲解,包括其核心概念、组件、状态管理、动画、与传统View系统的互操作性等,为读者迎接声明式UI的未来做好准备。 3. Android系统服务与扩展: 探讨Android系统提供的一些不常用但非常有用的服务,例如传感器(SensorManager)、位置服务(LocationManager)、NFC等,以及如何通过系统API扩展应用程序的功能。 4. 性能调优的高级技巧: 更深入地探讨性能优化的细节,如ART虚拟机的工作原理、垃圾回收机制、多线程并发编程的高级话题、图形渲染管线优化等。 5. CI/CD与DevOps实践: 介绍持续集成(CI)和持续交付/部署(CD)的概念,以及如何在Android项目中应用这些实践,例如使用Jenkins、GitHub Actions等工具自动化构建、测试和发布流程。 6. Android的未来发展趋势: 对Android平台的未来进行展望,包括AI与机器学习在Android中的应用(如ML Kit)、跨平台开发(如Flutter、React Native的比较),以及Wear OS、Android TV等平台的开发。 通过以上五个部分的详细介绍,《Android开发深度探索》将带领读者从零基础到精通,掌握Android应用程序开发的方方面面,并为应对未来技术挑战打下坚实的基础。本书力求语言通俗易懂,结合大量实际代码示例,让学习过程充满乐趣和成就感。