Android开发基础（二）

Android开发基础（二）
上篇主要描述了Android系统架构，代码是通过Java表示的；
本篇将从介绍Android组件去理解Android开发，代码将对Java和Kotlin进行对比。

Android组件

Android应用程序由一些零散的有联系的组件组成，通过一个工程manifest绑定在一起；
他们基本可以拆分为Activities（活动）、Services（服务）、Content Providers（内容提供者）、Intent（意图）、Broadcast Receiver（广播接收器）、Notification（通知），分别对应不同的作用。

一、Activities

Activity代表一个单独的屏幕，用户可以与之交互；
每个Activity都有预定义的生命周期方法，如onCreate()、onStart()、 onResume()、 onPause()、 onStop() 和 onDestroy()，这些生命周期方法在Activity的不同状态被调用；

public class MainActivity extends AppCompatActivity {  
  
    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState, PersistableBundle persistentState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState, persistentState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  
        // 在onCreate方法中初始化Activity  
        // 例如，可以设置布局、初始化变量等  
    }  
  
    @Override  
    protected void onStart() {  
        super.onStart();  
        // 在onStart方法中准备Activity的显示  
        // 例如，可以启动后台线程、加载数据等  
    }  
  
    @Override  
    protected void onResume() {  
        super.onResume();  
        // 在onResume方法中执行与用户交互的操作  
        // 例如，可以更新UI、处理用户输入等  
    }  
  
    @Override  
    protected void onPause() {  
        super.onPause();  
        // 在onPause方法中释放资源或保存数据  
        // 例如，可以停止后台线程、保存数据等  
    }  
  
    @Override  
    protected void onStop() {  
        super.onStop();  
        // 在onStop方法中执行清理工作  
        // 例如，可以释放资源、停止服务等  
    }  
  
    @Override  
    protected void onDestroy() {  
        super.onDestroy();  
        // 在onDestroy方法中释放Activity所占用的资源  
        // 例如，可以取消所有请求、停止所有服务等  
    }  
}

// kotlin中仅对应的继承表示变化
class MainActivity : AppCompatActivity() 

在AndroidManifest.xml文件中，可以为Activity指定不同的启动模式，这些模式定义了Activity如何被实例化和在任务堆栈中的位置；

/**
standard：这是默认的启动模式，每次启动Activity时都会创建一个新的Activity实例；
singleTop：如果Activity已经位于任务栈的顶部，系统不会创建新的Activity实例，而是复用现有的实例；
singleTask：这种模式下，系统会确保在一个任务栈中只有一个该Activity的实例；
singleInstance：与singleTask类似，但是系统为这个Activity分配一个单独的任务栈。
*/
<activity android:name=".MyActivity"  
    android:launchMode="singleTask">  
</activity>

Intent用于在应用程序的不同组件之间（如Activity）传递信息，可以使用Intent来启动一个新的Activity或向其他组件传递数据；
当用户与应用程序交互时，一系列的Activity会组成一个任务栈，用户可以后退（通过按返回键）到堆栈中的上一个Activity；
虽然Fragment不是与Activity直接相关的组件，但它们经常与Activity一起使用，Fragment代表Activity中的一个部分，可以重复使用和组织UI代码；
在AndroidManifest.xml文件中，可以为Activity指定Intent Filters，以便应用程序能够响应系统或其他应用程序发出的特定Intent；

/**
Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK：这个标志用于创建一个新的任务栈来启动Activity；
Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP：这个标志与singleTop启动模式类似；
Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP：这个标志与singleTask启动模式类似；
Intent.FLAG_ACTIVITY_REORDER_TO_FRONT：这个标志将使Activity重新排序到任务栈的前面，但不会改变其启动模式。
*/
Intent intent = new Intent(this, MyActivity.class);  
intent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK | Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP);  
startActivity(intent);

// 使用Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK启动Activity  
        val newTaskIntent = Intent(this, OtherActivity::class.java)  
        newTaskIntent.flags = Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK  
        startActivity(newTaskIntent)  

一个Android应用通常包含多个Activity，每个Activity负责一个特定的功能或任务；
在创建和启动Intent时，可以使用不同的Flags来控制如何启动新的Activity或处理已经存在的Activity实例；
在一个Activity结束时，可以返回一个结果给启动它的Activity，这是通过使用setResult()方法实现的。

二、Services

与Activity不同，Service不会提供用户界面，但可以在后台执行一些操作，如播放音乐、同步数据等；
在AndroidManifest.xml文件中，通过 标签定义Service；

<service android:name=".MyService" android:exported="false">  
            <intent-filter>  
                <action android:name="com.example.myapp.MyServiceAction" />  
            </intent-filter>  
        </service>  

它有一个单一的onStartCommand()方法，当Service被启动时调用，可以通过两种方式启动Service：通过Context.startService()方法或通过一个Intent；
Service也可以被其他组件绑定并与之通信，通过定义一个或多个Binder接口；

import android.app.Service  
import android.content.Intent  
import android.os.IBinder  
import android.util.Log  
  
class MyService : Service() {  
    private static final String TAG = "MyService"  
  
    override fun onStartCommand(intent: Intent?, flags: Int, startId: Int): Int {  
        Log.d(TAG, "Service started with startId: $startId")  
        // 在这里执行你的业务逻辑  
        return START_STICKY // 返回值表示如果系统需要重新创建这个 Service，它将保持其已启动的状态  
    }  
  
    override fun onBind(intent: Intent): IBinder? {  
        // 返回一个自定义的 IBinder 对象来绑定服务  
        return MyBinder()  
    }  
  
    private class MyBinder : Binder() {  
        // 提供了一个公开的方法来访问服务中的公共方法或数据  
        fun doSomething() {  
            // 在这里执行你想要的操作  
            Log.d(TAG, "Binder method called")  
        }  
    }  
}

serviceConnection = object : ServiceConnection {  
            override fun onServiceConnected(componentName: ComponentName?, b: IBinder?) {  
                // 绑定成功后，通过 IBinder 对象调用服务中的方法  
                val binder = b as MyService.MyBinder  
                myService = MyService() // 创建服务实例（如果之前没有创建）  
                binder.doSomething() // 调用服务中的方法  
            }  
  
            override fun onServiceDisconnected(componentName: ComponentName?) {  
                // 服务意外断开连接时调用此方法，可以在这里处理相关逻辑。  
            }  
        }  

val intent = Intent(this, MyService::class.java) // 创建 Intent 对象来启动服务  
    bindService(intent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE) // 绑定服务并传入 Intent、ServiceConnection 和标志位（这里是自动创建）  
}

Service可以在后台执行耗时的任务，而不会阻塞用户界面；
Service可以发送和接收广播，这是Android的一种通知机制。

三、Content Providers

Content Providers是一种数据共享机制，允许应用程序将数据提供给其他应用程序使用；

public class MyProvider extends ContentProvider {
    @Override
    public boolean onCreate() {
        return false;
    }

    @Nullable
    @Override
    public Cursor query(@NonNull Uri uri, @Nullable String[] projection, @Nullable String selection, @Nullable String[] selectionArgs, @Nullable String sortOrder) {
        return null;
    }

    @Nullable
    @Override
    public String getType(@NonNull Uri uri) {
        return null;
    }

    @Nullable
    @Override
    public Uri insert(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentValues values) {
        return null;
    }

    @Override
    public int delete(@NonNull Uri uri, @Nullable String selection, @Nullable String[] selectionArgs) {
        return 0;
    }

    @Override
    public int update(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentValues values, @Nullable String selection, @Nullable String[] selectionArgs) {
        return 0;
    }
    // 实现必要的方法
}

ContentResolver resolver = getContentResolver();  
Uri uri = Uri.parse("content://com.example.myapp.myprovider/my_path");  
Cursor cursor = resolver.query(uri, projection, selection, selectionArgs, sortOrder);

四、Intent

Intent通常起着媒体中介的作用，专门提供组件互相调用的相关信息，实现调用者与被调用者之间的解耦。

五、Broadcast Receiver

用于接收来自系统或其他应用程序发送的广播，可以用于监听各种不同的事件，如系统设置更改、网络状态变化或新消息到达等。

package com.example.myapplication;  
  
import android.content.Intent;  
import androidx.core.app.JobIntentService;  
import androidx.core.content.ContextCompat;  
  
public class MyService extends JobIntentService {  
    private static final String MY_ACTION = "com.example.myapplication.MY_ACTION";  
    private static final String MY_EXTRA = "com.example.myapplication.MY_EXTRA";  
  
    public static void enqueueWork(Context context, Intent work) {  
        enqueueWork(context, MyService.class, 1, work);  
    }  
  
    @Override  
    protected void onHandleWork(Intent intent) {  
        if (intent != null && MY_ACTION.equals(intent.getAction())) {  
            String extraData = intent.getStringExtra(MY_EXTRA);  
            // 处理接收到的广播数据  
        }  
    }  
}

<service android:name=".MyService" android:exported="false">  
    <intent-filter>  
        <action android:name="com.example.myapplication.MY_ACTION"/>  
    </intent-filter>  
</service>

package com.example.myapplication;  
  
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;  
import android.content.Intent;  
import android.os.Bundle;  
import androidx.core.app.JobIntentService;  
import androidx.core.content.ContextCompat;  
import androidx.core.content.IntentUtils;  
import static androidx.core.content.IntentUtilsKt.*;  
  
public class MainActivity extends AppCompatActivity {  
    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  
  
        // 启动MyService来注册Broadcast Receiver  
        Intent work = new Intent(this, MyService.class);  
        work.setAction(MyService.MY_ACTION);  
        work.putExtra(MyService.MY_EXTRA, "额外的数据"); // 可选，根据需要传递数据给MyService处理。  
        enqueueWork(this, work); // 使用JobIntentService的enqueueWork()方法启动服务。这将在后台线程上异步执行服务。  
    }  
}

六、Notification

用于在状态栏上显示通知给用户，这些通知可以包含文本、图标、声音、振动和其他类型的视觉和听觉反馈，以向用户提供关于应用程序或其他事件的即时信息。

import android.app.NotificationChannel  
import android.app.NotificationManager  
import android.content.Context  
import android.os.Build  
import androidx.core.app.NotificationCompat  
  
public class MyNotification {  
    private Context context;  
    private NotificationManager notificationManager;  
  
    public MyNotification(Context context) {  
        this.context = context;  
        notificationManager = (NotificationManager) context.getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);  
    }  
  
    public void createNotificationChannel(String channelId, String channelName) {  
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {  
            NotificationChannel channel = new NotificationChannel(channelId, channelName, NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT);  
            notificationManager.createNotificationChannel(channel);  
        }  
    }  
  
    public void showNotification() {  
        String channelId = "my_channel_id";  
        String channelName = "My Notification Channel";  
        createNotificationChannel(channelId, channelName);  
  
        NotificationCompat.Builder notificationBuilder = new NotificationCompat.Builder(context, channelId)  
                .setContentTitle("Notification Title")  
                .setContentText("This is the notification content")  
                .setSmallIcon(R.drawable.ic_launcher);  
  
        notificationManager.notify(1, notificationBuilder.build());  
    }  
}

import android.app.NotificationChannel  
import android.app.NotificationManager  
import android.content.Context  
import android.os.Build  
import androidx.core.app.NotificationCompat  
  
class MyNotification(context: Context) {  
    private val notificationManager = context.getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE) as NotificationManager  
  
    fun createNotificationChannel(channelId: String, channelName: String) {  
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {  
            val channel = NotificationChannel(channelId, channelName, NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT)  
            notificationManager.createNotificationChannel(channel)  
        }  
    }  
  
    fun showNotification() {  
        val channelId = "my_channel_id"  
        val channelName = "My Notification Channel"  
        createNotificationChannel(channelId, channelName)  
  
        val notification = NotificationCompat.Builder(context, channelId)  
            .setContentTitle("Notification Title")  
            .setContentText("This is the notification content")  
            .setSmallIcon(R.drawable.ic_launcher)  
            .build()  
  
        notificationManager.notify(1, notification)  
    }  
}

总结：Java与Kotlin

异：
Java 和 Kotlin 的语法存在显著差异，Kotlin 的语法更加简洁，减少了样板代码的数量，使得代码更加清晰易读；
Kotlin 对于空值的安全性处理比 Java 更强大，Kotlin 中的非空类型可以自动处理空值问题，减少了空指针异常的可能性；
Kotlin 支持扩展函数，可以在不修改原有类的基础上为其添加新的方法，而 Java 则不支持这一特性；
Kotlin 支持 Lambda 表达式和匿名函数，使得编写简洁、功能强大的代码更加容易，而 Java 8 之后也开始支持 Lambda 表达式，但相对 Kotlin 的语法更加繁琐；

List<String> names = Arrays.asList("Peter", "Anna", "Mike", "Xenia");  
  
Collections.sort(names, (String a, String b) -> {  
    return b.compareTo(a);  
});

new Thread(new Runnable() {  
    @Override  
    public void run() {  
        System.out.println("Hello from another thread!");  
    }  
}).start();

val names = listOf("Peter", "Anna", "Mike", "Xenia")  
names.sorted { a, b -> b.compareTo(a) } // 使用lambda表达式排序

fun main() {  
    val printMessage = { message: String -> println(message) } // 定义匿名函数  
    printMessage("Hello from Kotlin!") // 调用匿名函数  
}

Kotlin 在内存安全方面更加严格，减少了内存泄漏的风险，而 Java 需要开发者更加关注内存管理问题；
同：
两者都是静态类型语言，支持面向对象编程；
两者都可以编写 Android 应用，并且编译成字节码；
两者都支持 Android API，可以调用 Android 提供的各种组件和服务。