Иерархия классов android sdk

Архитектура Android приложений

Наше путешествие от стандартных Activity и AsyncTask’ов к современной MVP архитектуре с применением RxJava.

Код проекта должен быть разделён на независимые модули, работающие друг с другом как хорошо смазанный механизм — фото Честера Альвареза.

Экосистема средств разработки под Android развивается очень быстро. Каждую неделю кто-то создаёт новые инструменты, обновляет существующие библиотеки, пишет новые статьи, или выступает с докладами. Если вы уедете в отпуск на месяц, то к моменту вашего возвращения уже будет опубликована свежая версия Support Library и/или Google Play Services.

Я занимаюсь разработкой Android-приложений в компании ribot в течение последних трёх лет, и всё это время и архитектура наших приложений, и используемые нами технологии, постоянно развивались и улучшались. Эта статья проведёт вас путём, пройденным нами, показав вынесенные нами уроки, совершенные нами ошибки, и рассуждения, которые привели ко всем этим архитектурным изменениям.

Старые добрые времена

В далёком 2012-м структура наших проектов выглядела очень просто. У нас не было никаких библиотек для работы с сетью, и AsyncTask всё ещё был нашим другом. Приведённая ниже диаграмма показывает примерную архитектуру тех решений:

Код был разделён на два уровня: уровень данных (data layer), который отвечал за получение/сохранение данных, получаемых как через REST API, так и через различные локальные хранилища, и уровень представления (view layer), отвечающий за обработку и отображение данных.

APIProvider предоставляет методы, позволяющие активити и фрагментам взаимодействовать с REST API. Эти методы используют URLConnection и AsyncTask , чтобы выполнить запрос в фоновом потоке, а потом доставляют результаты в активити через функции обратного вызова. Аналогично работает и CacheProvider : есть методы, которые достают данные из SharedPreferences или SQLite, и есть функции обратного вызова, которые возвращают результаты.

Проблемы

Главная проблема такого подхода состоит в том, что уровень представления имеет слишком много ответственности. Давайте представим простой сценарий, в котором приложение должно загрузить список постов из блога, закешировать их в SQLite, а потом отобразить в ListView . Activity должна сделать следующее:

1. Вызвать метод APIProvider#loadPosts(Callback) .
2. Подождать вызова метода onSuccess() в переданном Callback ‘е, и потом вызвать CacheProvider#savePosts(Callback) .
3. Подождать вызова метода onSuccess() в переданном Callback ‘е, и потом отобразить данные в ListView .
4. Отдельно обработать две возможные ошибки, которые могут возникнуть как в APIProvider , так и в CacheProvider .

И это ещё простой пример. В реальной жизни может случиться так, что API вернёт данные не в том виде, в котором их ожидает наш уровень представления, а значит Activity должна будет как-то трансформировать и/или отфильтровать данные прежде, чем сможет с ними работать. Или, например, loadPosts() будет принимать аргумент, который нужно откуда-то получить (например, адрес электронной почты, который мы запросим через Play Services SDK). Наверняка SDK будет возвращать адрес асинхронно, через функцию обратного вызова, а значит у нас теперь есть три уровня вложенности функций обратного вызова. Если мы продолжим наворачивать всё больше и больше сложности, то в итоге получим то, что называется callback hell.

• Активити и фрагменты становятся слишком здоровенными и трудно поддерживаемыми
• Слишком много уровней вложенности приводят к тому, что код становится уродливым и недоступным для понимания, что приводит к усложнению добавления нового функционала или внесения изменений.
• Юнит-тестирование затрудняется (если не становится вообще невозможным), так как много логики находится в активити или фрагментах, которые не очень-то располагают к юнит-тестированию.

Новая архитектура с применением RxJava

Мы использовали описанный выше подход на протяжении двух лет. В течение этого времени мы внесли несколько изменений, смягчивших боль и страдания от описанных проблем. Например, мы добавили несколько вспомогательных классов, и вынесли в них часть логики, чтобы разгрузить активити и фрагменты, а также мы начали использовать Volley в APIProvider . Несмотря на эти изменения, код всё так же был трудно тестируемым, и callback-hell периодически прорывался то тут, то там.

Ситуация начала меняться в 2014-м году, когда мы прочли несколько статей по RxJava. Мы попробовали её на нескольких пробных проектах, и осознали, что решение проблемы вложенных функций обратного вызова, похоже, найдено. Если вы не знакомы с реактивным программированием, то рекомендуем прочесть вот это введение. Если коротко, RxJava позволяет вам управлять вашими данными через асинхронные потоки (прим. переводчика: в данном случае имеются в виду потоки как streams, не путать с threads — потоками выполнения), и предоставляет множество операторов, которые можно применять к потокам, чтобы трансформировать, фильтровать, или же комбинировать данные так, как вам нужно.

Приняв во внимание все шишки, которые мы набили за два прошедших года, мы начали продумывать архитектуру нового приложения, и пришли к следующему:

Код всё так же разделён на два уровня: уровень данных содержит DataManager и набор классов-помощников, уровень представления состоит из классов Android SDK, таких как Activity , Fragment , ViewGroup , и так далее.

Классы-помощники (третья колонка в диаграмме) имеют очень ограниченные области ответственности, и реализуют их в последовательной манере. Например, большинство проектов имеют классы для доступа к REST API, чтения данных из бд или взаимодействия с SDK от сторонних производителей. У разных приложений будет разный набор классов-помощников, но наиболее часто используемыми будут следующие:

• PreferencesHelper : работает с данными в SharedPreferences .
• DatabaseHelper : работает с SQLite.
• Сервисы Retrofit, выполняющие обращения к REST API. Мы начали использовать Retrofit вместо Volley, потому что он поддерживает работу с RxJava. Да и API у него поприятнее.

Многие публичные методы классов-помощников возвращают RxJava Observables .

DataManager является центральной частью новой архитектуры. Он широко использует операторы RxJava для того, чтобы комбинировать, фильтровать и трансформировать данные, полученные от помощников. Задача DataManager состоит в том, чтобы освободить активити и фрагменты от работы по «причёсыванию» данных — он будет производить все нужные трансформации внутри себя и отдавать наружу данные, готовые к отображению.

Приведённый ниже код показывает, как может выглядеть какой-нибудь метод из DataManager . Работает он следующим образом:

1. Загружает список постов через Retrofit.
2. Кеширует данные в локальной базе данных через DatabaseHelper .
3. Фильтрует посты, отбирая те, что были опубликованы сегодня, так как уровень представления должен отобразить лишь их.

Компоненты уровня представления будут просто вызывать этот метод и подписываться на возвращенный им Observable . Как только подписка завершится, посты, возвращённые полученным Observable могут быть добавлены в Adapter , чтобы отобразить их в RecyclerView или чём-то подобном.

Последний элемент этой архитектуры это event bus. Event bus позволяет нам запускать сообщения о неких событиях, происходящих на уровне данных, а компоненты, находящиеся на уровне представления, могут подписываться на эти сообщения. Например, метод signOut() в DataManager может запустить сообщение, оповещающее о том, что соответствующий Observable завершил свою работу, и тогда активити, подписанные на это событие, могут перерисовать свой интерфейс, чтобы показать, что пользователь вышел из системы.

Чем этот подход лучше?

Observables и операторы из RxJava избавляют нас от вложенных функций обратного вызова.

А какие проблемы остались?

• В больших и сложных проектах DataManager может стать слишком раздутым, и поддержка его существенно затруднится.
• Хоть мы и сделали компоненты уровня представления (такие, как активити и фрагменты) более легковесными, они всё ещё содержат заметное количество логики, крутящейся около управления подписками RxJava, анализа ошибок, и прочего.

Пробуем Model View Presenter

В течение прошлого года в Android-сообществе начали набирать популярность отдельные архитектурные шаблоны, так как MVP, или MVVM. После исследования этих шаблонов в тестовом проекте, а также отдельной статье, мы обнаружили, что MVP может привнести значимые изменения в архитектуру наших проектов. Так как мы уже разделили код на два уровня (данных и представления), введение MVP выглядело натурально. Нам просто нужно было добавить новый уровень presenter’ов, и перенести в него часть кода из представлений.

Уровень данных остаётся неизменным, но теперь он называется моделью, чтобы соответствовать имени соответствующего уровня из MVP.

Presenter‘ы отвечают за загрузку данных из модели и вызов соответствующих методов на уровне представления, когда данные загружены. Presenter’ы подписываются на Observables , возвращаемые DataManager . Следовательно, они должны работать с такими сущностями как подписки и планировщики. Более того, они могут анализировать возникающие ошибки, или применять дополнительные операторы к потокам данных, если необходимо. Например, если нам нужно отфильтровать некоторые данные, и этот фильтр скорее всего нигде больше использоваться не будет, есть смысл вынести этот фильтр на уровень presenter’а, а не DataManager .

Ниже представлен один из методов, которые могут находиться на уровне presenter’а. Тут происходит подписка на Observable , возвращаемый методом dataManager.loadTodayPosts() , который мы определили в предыдущем разделе.

mMvpView — это компонент уровня представления, с которым работает presenter. Обычно это будет Activity , Fragment или ViewGroup .

Как и в предыдущей архитектуре, уровень представления содержит стандартные компоненты из Android SDK. Разница в том, что теперь эти компоненты не подписываются напрямую на Observables . Вместо этого они имплементируют интерфейс MvpView , и предоставляют список внятных и понятных методов, таких как showError() или showProgressIndicator() . Компоненты уровня представления отвечают также за обработку взаимодействия с пользователем (например, события нажатия), и вызов соответствующих методов в presenter’е. Например, если у нас есть кнопка, которая загружает список постов, наша Activity должна будет вызвать в OnClickListener ‘е метод presenter.loadTodayPosts() .

Если вы хотите взглянуть на работающий пример, то можно заглянуть в наш репозиторий на Github. Ну а если захотелось большего, то можете посмотреть наши рекомендации по построению архитектуры.

Чем этот подход лучше?

А какие проблемы остались?

• В случае большого количества кода DataManager всё так же может стать слишком раздутым. Пока что это не произошло, но мы не зарекаемся от подобного развития событий.

Важно упомянуть, что описанный мною подход не является идеалом. Вообще было бы наивно полагать, что есть где-то та самая уникальная и единственная архитектура, которая возьмёт да и решит все ваши проблемы раз и навсегда. Экосистема Android’а будет продолжать развиваться с высокой скоростью, а мы должны будем держаться в курсе событий, исследуя, читая и экспериментируя. Зачем? Чтобы продолжать делать отличные Android-приложения.

Я надеюсь, вам понравилась моя статья, и вы нашли её полезной. Если так, не забудьте нажать на кнопку Recommend (прим. переводчика: перейдите на оригинальную статью, и нажмите на кнопку-сердечко в конце статьи). Также, я хотел бы выслушать ваши мысли по поводу нашего текущего подхода.

Источник

Компоненты Android приложения

1. Операционная система Android

Android — операционная система, основанная на Linux с интерфейсом программирования Java. Это предоставляет нам такие инструменты, как компилятор, дебаггер и эмулятор устройства, а также его (Андроида) собственную виртуальную машину Java (Dalvik Virtual Machine — DVM). Android создан альянсом Open Handset Alliance, возглавляемым компанией Google.

Android использует специальную виртуальную машину, так званую Dalvik Virtual Machine. Dalvik использует свой, особенный байткод. Следовательно, Вы не можете запускать стандартный байткод Java на Android. Android предоставляет инструмент «dx», который позволяет конвертировать файлы Java Class в файлы «dex» (Dalvik Executable). Android-приложения пакуются в файлы .apk (Android Package) программой «aapt» (Android Asset Packaging Tool) Для упрощения разработки Google предоставляет Android Development Tools (ADT) для Eclipse. ADT выполняет автоматическое преобразование из файлов Java Class в файлы dex, и создает apk во время развертывания.

2. Основные компоненты Android

Android-приложения состоят из следующих частей:

• Activity/Деятельность (далее Активити) — представляет собой схему представления Android-приложений. Например, экран, который видит пользователь. Android-приложение может иметь несколько активити и может переключаться между ними во время выполнения приложения.
• Views/Виды — Пользовательский интерфейс активити, создаваемый виджетами классов, наследуемых от «android.view.View». Схема views управляется через «android.view.ViewGroups».
• Services/Службы — выполняет фоновые задачи без предоставления пользовательского интерфейса. Они могут уведомлять пользователя через систему уведомлений Android.
• Content Provider/Контент-провайдеры — предоставляет данные приложениям, с помощью контент-провайдера Ваше приложение может обмениваться данными с другими приложениями. Android содержит базу данных SQLite, которая может быть контент-провайдером
• Intents/Намерения (далее Интенты) — асинхронные сообщения, которые позволяют приложению запросить функции из других служб или активити. Приложение может делать прямые интенты службе или активити (явное намерение) или запросить у Android зарегистрированные службы и приложения для интента (неявное намерение). Для примера, приложение может запросить через интент контакт из приложения контактов (телефонной/записной книги) аппарата. Приложение регистрирует само себя в интентах через IntentFilter. Интенты — мощный концепт, позволяющий создавать слабосвязанные приложения.
• Broadcast Receiver/Широковещательный приемник (далее просто Приемник) — принимает системные сообщения и неявные интенты, может использоваться для реагирования на изменение состояния системы. Приложение может регистрироваться как приемник определенных событий и может быть запущено, если такое событие произойдет.

Другими частями Android являются виджеты, или живые папки (Live Folders), или живые обои (Live Wallpapers). Живые папки отображают источник любых данных на «рабочем столе» без запуска соответствующих приложений.

3. Безопасность и разрешения

Android определяет конкретные разрешения для определенных задач.

Android-приложения описываются файлом «AndroidManifest.xml». В этих файлах должны быть объявлены все активити, службы, приемники и контент-провайдеры приложения. Также он должен содержать требуемые приложением разрешения. Детальное описание полей смотри в здесь.

5. R.java, Resources и Assets

Каталог «gen» в Android-проекте содержит генерированные значения.

Тогда как каталог „res“ хранит структурированные значения, известные платформе Android, каталог „assets“ может быть использован для хранения любых данных. В Java Вы можете получить доступ к этим данным через AssetsManager и метод getAssets().

6. Активити и Макеты (layout)

Пользовательский интерфейс для деятельности (Activity) определяется с помощью макетов. Во время исполнения макеты — экземпляры «android.view.ViewGroups». Макет определяет элементы пользовательского интерфейса, их свойства и расположение. Элементы UI основываются на классе «android.view.View».

Макет может быть определен с помощью Java-кода или с помощью XML.

7. Активити и жизненный цикл

Операционная система контролирует жизненный цикл Вашего приложения.

Наиболее важные методы:

onSaveInstanceState() — вызывает, если активити остановлено. Используется для сохранения данных при восстановлении состояния активити, если активити возобновлено

onPause() — всегда вызывается, если активити завершилось, может быть использовано, для освобождения ресурсов или сохранения данных

onResume() — вызвано, если активити возобновлено, может быть использовано для инициализации полей

Источник