Android开发笔记2之框架

一：框架的分层

Android系统架构由5部分组成，分别是：Linux Kernel、Android Runtime、Libraries、Application Framework、Applications

Android和.net（winfrom）直接的比较

为了不让朋友们一进来就看得昏头昏脑的，这张图我简化了很多，简单介绍下：

Linux kernel：管理你手机硬件的驱动程序，包含相机驱动、蓝牙驱动、wifi驱动等等，提供给上层调用。你没看错，android用的就是精巧成熟的Linux内核。

C/C++ libraries：C/C++的库，包含webkit,openGL(喜欢玩游戏的朋友这里看），最重要的是包含一个sqllite，你没看错，喜欢尝鲜的.Net朋友都玩过的最流行的嵌入式数据库，在你手机里面躺着呢。你的联系人啊，短信什么的，都存在这个里面的。 (对妹子联系人啊短信啊有什么想法不好，嗯，要相互信任。)

Android运行时：这里最重要的是dalvik虚拟机。我们知道java应用程序运行在jvm虚拟机上（相当于CLR运行时），显然手机的功耗和PC不能比，所以google对jvm做了大量优化，于是便诞生了dalvik虚拟机，原来的Java应用程序的运行方式为：xx.java->xx.class->jvm执行，现在的Java应用程序执行方式为：xx.java->xx.class->xx.dex->dalvik执行。这一点大家心里有数就行，我们虽然是速成android，但也是保质保量的:)

Android framework：android提供的一系列java系统服务，供应用程序调用以实现功能。

二：应用程序基础

编译后的Java代码——包括应用程序要求的任何数据和资源文件，通过aapt工具捆绑成一个Android包，归档文件以.apk为后缀。这个文件是分发应用程序和安装到移动设备的中介或工具，用户下载这个文件到他们的设备上。一个.apk文件中的所有代码被认为是一个应用程序。

aapt：

aapt是Android Asset Packaging Tool的首字母缩写，这个工具包含在SDK的tools/目录下。查看、创建、更新与zip兼容的归档文件（zip、jar、apk）。它也能将资源文件编译成二进制包。

尽管你可能不会经常直接使用appt，但是构建脚本（build scripts）和IDE插件会使用这个工具打包apk文件，构成一个Android应用程序。

如需更详细的使用细节，打开一个终端，进入tools/目录下，运行命令：

• Linux或Mac操作系统：./aapt
• Windows：aapt.exe

注意：tools/目录是指android SDK目录下的/platforms/android-X/tools/

• 默认情况下，每个应用程序分配一个唯一的Linux用户的ID。权限设置为每个应用程序的文件仅对用户和应用程序本身可见——虽然也有一些方法可以暴露他们给其他应用程序。
• 每个应用程序都有他自己的Java虚拟机（VM），因此应用程序代码独立于其他所有应用程序的代码运行。

三、应用程序组件

Android的一个主要特点是，一个应用程序可以利用其他应用程序的元素（假设这些应用程序允许的话）。例如，如果你的应用程序需要显示一个图像的滚动列表，且其他应用程序已经开发了一个合适的滚动条并可以提供给别的应用程序用，你可以调用这个滚动条来工作，而不用自己开发一个。你的应用程序不用并入其他应用程序的代码或链接到它。相反，当需求产生时它只是启动其他应用程序块。

对于这个工作，当应用程序的任何部分被请求时，系统必须能够启动一个应用程序的进程，并实例化该部分的Java对象。因此，不像其他大多数系统的应用程序，Android应用程序没有一个单一的入口点（例如，没有main()函数）。

系统能够实例化和运行需要几个必要的组件。有四种类型的组件：

1. 活动（Activities）
2. 服务（Services）
3. 广播接收者（Broadcast receivers）
4. 内容提供者（Content providers）

然而，并不是所有的应用程序都必须包含上面的四个部分，你的应用程序可以由上面的一个或几个来组建。当你决定使用以上哪些组件来构建Android应用程序时，你应该将它们列在AndroidManifest.xml文件中，在这个文件中你可以声明应用程序组件以及它们的特性和要求。

3.1、活动（Activities）---（感觉类似于winform中窗体中的各个）

一个活动表示一个可视化的用户界面，关注一个用户从事的事件。

例如，一个活动可能表示一个用户可选择的菜单项列表，或者可能显示照片连同它的标题。一个文本短信应用程序可能有一个活动，显示联系人的名单发送信息；第二个活动，写信息给选定的联系人；其他活动，重新查看旧信息或更改设置。虽然他们一起工作形成一个整体的用户界面，但是每个活动是独立于其他活动的。每一个都是作为Activity基类的一个子类的实现。

android.app.Activity类：因为几乎所有的活动（activities）都是与用户交互的，所以Activity类关注创建窗口，你可以用方法setContentView(View)将自己的UI放到里面。然而活动通常以全屏的方式展示给用户，也可以以浮动窗口或嵌入在另外一个活动中。有两个方法是几乎所有的Activity子类都实现的：

1. onCreate(Bundle)：初始化你的活动（Activity），比如完成一些图形的绘制。最重要的是，在这个方法里你通常将用布局资源（layout resource）调用setContentView(int)方法定义你的UI，和用findViewById(int)在你的UI中检索你需要编程地交互的小部件（widgets）。setContentView指定由哪个文件指定布局（main.xml），可以将这个界面显示出来，然后我们进行相关操作，我们的操作会被包装成为一个意图（Intent），然后这个意图对应有相关的activity进行处理。
2. onPause()：处理当离开你的活动时要做的事情。最重要的是，用户做的所有改变应该在这里提交（通常ContentProvider保存数据）。

一个应用程序可能只包含一个活动，或者像刚才提到的短信应用，它可能包含几个活动。这些活动是什么，以及有多少，当然这取决于它的应用和设计。一般来讲，当应用程序被启动时，被标记为第一个的活动应该展示给用户。从一个活动移动到另一个活动由当前的活动完成开始下一个。（类似于winform中窗体的Load事件，这是相当于Android中的Activiry事件）

一个应用程序可能只包含一个活动，或者像刚才提到的短信应用，它可能包含几个活动。这些活动是什么，以及有多少，当然这取决于它的应用和设计。一般来讲，当应用程序被启动时，被标记为第一个的活动应该展示给用户。从一个活动移动到另一个活动由当前的活动完成开始下一个。（特别类似于winform中的各个事件）

窗口的可视内容是由继承自View基类的一个分层的视图—对象提供。每个视图控件是窗口内的一个特定的矩形空间。因此，一个视图是活动与用户交互发生的地方。例如，一个视图可能显示一个小的图片和当用户点击图片时发起一个行为。Android有一些现成的视图你可以使用，包括按钮（buttons）、文本域（text fields）、滚动条（scroll bars）、菜单项（menu items）、复选框（check boxes）等等。

通过Activity.setContentView() 方法放置一个视图层次在一个活动窗口中。内容视图（content view）是层次结构的根视图对象。层次结构如下图所示：

3.2 、 服务（Services）

一个服务没有一个可视化用户界面，而是在后台无期限地运行。例如一个服务可能是播放背景音乐而用户做其他一些事情，或者它可能从网络获取数据，或计算一些东西并提供结果给需要的活动（activities）。每个服务都继承自Service基类。

每个服务类在AndroidManifest.xml中有相应的<service>声明。服务可以通过Context.startService()和Context.bindService()启动。

一个典型的例子是一个媒体播放器播放一个播放列表中的歌曲。该播放器应用程序将可能有一个或多个活动（activities），允许用户选择歌曲和开始播放。然而，音乐播放本身不会被一个活动处理，因为用户希望保持音乐继续播放，当用户离开播放器去做其他事情时。为了保持音乐继续播放，媒体播放器活动可以启动一个服务运行在后台。系统将保持音乐播放服务运行，甚至媒体播放器离开屏幕时。

3.3广播接收者（Broadcast receivers）

一个广播接收者是这样一个组件，它不做什么事，仅是接受广播公告并作出相应的反应。许多广播源自于系统代码，例如公告时区的改变、电池电量低、已采取图片、用户改变了语言偏好。应用程序也可以发起广播，例如为了他其他程序知道某些数据已经下载到设备且他们可以使用这些数据。

一个应用程序可以有任意数量的广播接收者去反应任何它认为重要的公告。所有的接受者继承自BroadcastReceiver基类。

BroadcastReceiver类：

是接受sendBroadcast()发送的意图（intents）的基类。可以用Context.registerReceiver()动态地注册这个类的实例，或者通过AndroidManifest.xml中<receiver>标签静态发布。注意：如果你在Activity.onResume() 注册一个接受者，你应该在Activity.onPause()注销它。因为当暂停时你不会收到意图，注销它将削减不必要的系统开销。不要在Activity.onSaveInstanceState()中注销它，因为它将不会被调用，如果用户移动到先前的堆栈。

有两种主要的可接受广播类型：

1. 正常广播（由Context.sendBroadcast发送）是完全异步的。所有的广播接收者以无序方式运行，往往在同一时间接收。这样效率较高，但是意味着接受者不能使用结果或终止广播数据传播。
2. 有序广播（由Context.sendOrderedBroadcast发送）一次传递给一个接收者。由于每个接收者依次执行，因此它可以传播到下一个接收器，也可以完全终止传播以便他不会传递给其他接收者。接收者的运行顺序可由匹配的意图过滤器（intent-filter）的android:priority属性控制。

广播接收者不显示一个用户界面。然而，它们启动一个活动去响应收到的信息，或者他们可能使用NotificationManager去通知用户。通知可以使用多种方式获得用户的注意——闪烁的背光、振动设备、播放声音等等。典型的是放在一个持久的图标在状态栏，用户可以打开获取信息。

3.4、内容提供者（Content providers）

内容提供者（content provider）使一个应用程序的指定数据集提供给其他应用程序。这些数据可以存储在文件系统中、在一个SQLite数据库、或以任何其他合理的方式。内容提供者继承自ContentProvider 基类并实现了一个标准的方法集，使得其他应用程序可以检索和存储数据。然而，应用程序并不直接调用这些方法。相反，替代的是它们使用一个ContentResolver对象并调用它的方法。ContentResolver能与任何内容提供者通信，它与提供者合作来管理参与进来的进程间的通信。

内容提供者是Android应用程序的主要组成部分之一，提供内容给应用程序。他们封装数据且通过单个ContentResolver接口提供给应用程序。只有需要在多个应用程序间共享数据是才需要内容提供者。例如，通讯录数据被多个应用程序使用，且必须存储在一个内容提供者中。如果你不需要在多个应用程序间共享数据，你可以直接使用SQLiteDataBase。

当ContentResolver发出一个请求时，系统检查给定的URI的权限并传递请求给内容提供者注册。内容提供者能理解URI想要的东西。UriMatcher 类用于帮组解析URIs。

需要实现的方法主要如下：

• query(Uri, String[], String, String[], String)  返回数据给调用者
• insert(Uri, ContentValues) 插入数据到内容提供者
• update(Uri, ContentValues, String, String[]) 更新内容提供者已存在的数据
• delete(Uri, String, String[]) 从内容提供者中删除数据
• getType(Uri) 返回内容提供者中的MIME 类型数据

3.5、激活组件：意图（Intents）

当接收到ContentResolver发出的请求后，内容提供者被激活。而其它三种组件——活动、服务和广播接收者，被一种叫做意图（intent）的异步消息激活。

意图是一个保存着消息内容的Intent对象，对于活动和服务来说，Intent对象指明了请求的操作名称以及作为操作对象的数据的URI和其它一些信息。例如，它可以传递对活动的一个请求，让它为用户显示一张图片，或者让用户编辑一些文本。而对于广播接收者而言，Intent对象指明了广播的行为。例如当照相按钮被按下，它可以对所有感兴趣的对象广播。

3.5.1、活动（Activity）组件的激活

通过传递一个Intent对象至Context.startActivity()或Activity.startActivityForResult()以载入（或指定新工作给）一个活动。相应的活动可以看到初始的意图，这个意图通过getIntent() 方法来查看激活活动。Android调用活动的onNewIntent()方法传递任何后续的意图。

一个活动经常启动了下一个。如果它期望它所启动的那个活动返回一个结果，它会调用startActivityForResult()而不是startActivity()。例如，如果它启动了一个活动让用户挑选一张照片，它可能会返回被选中的照片。结果以一个Intent对象传递调用活动的onActivityResult() 方法。

3.5.2、服务（Service）组件的激活

通过传递一个Intent对象至Context.startService()以启动一个服务（或给予正在运行的服务以一个新的指令）。Android调用服务的onStart()方法并将Intent对象传递给它。

与此类似，一个Intent可以传递给Context.bindService()以在调用的组件和目标服务之间建立持续的连接。这个服务会在调用onBind() 方法中接受这个Intent对象（如果服务尚未启动，bindService()会先启动它）。例如，一个活动可以连接至前面讲到的音乐播放服务，并提供给用户一个可操作的（用户界面）以对播放进行控制。这个活动可以调用bindService()来建立连接，然后调用服务中定义的对象来控制播放。

3.5.3、广播接收者（Broadcast receiver）组件的激活

应用程序可以通过将Intent对象传递给

• Context.sendBroadcast()
• Context.sendOrderedBroadcast()
• Context.sendStickyBroadcast()

及其它类似方法来产生一个广播。Android会通过onReceive()方法将intent传递给所有对此广播有兴趣的广播接收者。

3.6、关闭组件

• 可以通过调用它的finish()方法来关闭一个活动。一个活动也可以通过调用finishActivity()方法来关闭另外一个活动（它用startActivityForResult() 启动的）。
• 服务可以通过调用它的stopSelf()方法来停止，或者调用 Context.stopService()。

3.7、清单（manifest）文件

个清单文件是XML结构的文件，且所有的Android应用程序都把它叫做AndroidManifest.xml。为声明一个应用程序组件，它还会做很多额外工作，比如指明应用程序所需链接到的库的名称（除了默认的Android库之外）以及声明应用程序期望获得的各种权限。

但清单文件的主要功能仍然是向Android声明应用程序的组件。举例说明，一个活动可以如下声明：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest . . . >
    <application . . . >
         <activity android:name="com.example.project.FreneticActivity"
                   android:icon="@drawable/small_pic.png"
                   android:label="@string/freneticLabel"
                    . . .  >
         </activity>
          . . .
     </application>
</manifest>

<activity>元素的name属性指定了实现了这个活动的Activity类的子类，icon和label属性指向了包含展示给用户的此活动的图标和标签的资源文件。

其它组件也以类似的方法声明——<service> 元素用于声明服务，<receiver> 元素用于声明广播接收者，而<provider>元素用于声明内容提供者。清单文件中未进行声明的活动、服务以及内容提供者将不为系统所见，从而也就不会被运行。然而，广播接收者既可以在清单文件中声明，也可以在代码中动态的创建（作为BroadcastReceiver对象）且调用Context.registerReceiver()方式注册到系统。

3.8Intent过滤器

Intent对象可以显式地指定目标组件。如果进行了这种指定，Android会找到这个组件（依据清单文件中的声明）并激活它。但如果Intent没有进行显式的指定，Android就必须为它找到对于intent来说最合适的组件。这个过程是通过比较Intent对象和所有可能对象的intent过滤器完成的。组件的intent过滤器会告知Android它所能处理的intent类型。如同其它关于组件的必要信息一样，它们在清单文件中进行声明的。这里是上面示例的一个扩展，其中加入了针对活动的两个intent过滤器声明：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest . . . >
    <application . . . >
         <activity android:name="com.example.project.FreneticActivity"
                   android:icon="@drawable/small_pic.png"
                   android:label="@string/freneticLabel"
                    . . .  >
              <intent-filter . . . >
                  <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                  <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
              </intent-filter>
              <intent-filter . . . >
                  <action android:name="com.example.project.BOUNCE" />
                  <data android:mimeType="image/jpeg" />
                  <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
              </intent-filter>
         </activity>
          . . .
     </application>
</manifest>

示例中的第一个过滤器——action：“android.intent.action.MAIN”和category：“android.intent.category.LAUNCHER”的组合，是常见的。它标记这个活动显示在应用程序启动器中，用户在设备上看到的可启动的应用程序列表。换句话说，这个活动是应用程序的入口，是用户选择运行这个应用程序后所见到的第一个活动。第二个过滤器声明了这个活动针对特定类型的数据。

一个组件可以拥有任意数量的intent过滤器，每个声明一系列不同的能力。如果它没有包含任何过滤器，它将只能被显式声明了目标组件名称的意图激活。

对于广播接收者，它在代码中创建并注册intent过滤器，直接作为IntentFilter的对象实例化。其它过滤器则在清单文件中设置。