Android應用程序基礎（Application Fundamentals）之一

正在嘗試分析SDK中的示例程序NotePad，發現仍然還欠缺不少知識。今天看到 API Guides 下有一部分應用程序基礎 Application Fundamentals，感受須要進一步學習。因而準備採用以前的策略，邊翻譯，邊學習。雖然這樣作，學起來很慢，可是，好在能夠慢慢理解，轉化爲本身的語言的同時也是一種加深記憶的過程。反正，我也只是業餘學習，不趕時間，呵呵。

整個API指南有不少個章節，下面先把章節的名字列一下，這樣知道還有多長的路要走。

API Guides （developer.android.com/guide/components/index.html）

• [App Components]
• [User Interface]
• [App Resources]
• [Animation and Graphics]
• [Computation]
• [Media and Camera]
• [Location and Sensors]
• [Connectivity]
• [Text and Input]
• [Data Storage]
• [Administration]
• [Web Apps]
• [Best Practices]

其中第一章 應用程序組件（App Components）就有多個子章節。各章節的名字以下：

App Components

• [App Fundamentals]
• [Activities]
• [Services]
• [Content Providers]
• [Intents and Intent Filters]
• [Processes and Threads]
• [Permissions]
• [App Widgets]
• [Android Manifest]

下面正式進入第一小節 App Fundamentals 的學習。

Android應用程序基礎（Application Fundamentals）

Android應用程序使用JAVA語言編程。Android SDK工具編譯源代碼，並連同全部的數據文件和資源文件，打成一個Android包（以.apk爲後綴的存檔文件）。在一個.apk文件裏的全部代碼被認爲是一個應用程序。基於Android系統的設備（手機或者平板）經過這個文件來安裝應用程序。

Android應用程序一旦被安裝到設備（手機或平板電腦）上，那麼它就只存活在屬於它本身的安全沙盒中。

譯者注：現實中的沙盒，是一種兒童玩具，類如KFC中一個裝滿小球的容器，兒童能夠在隨意玩耍，起到保護兒童的做用。（也能夠理解爲一種安全環境）。一樣在網絡技術中也是一種按照安全策略限制程序行爲的執行環境。

• Android操做系統是一個多用戶Linux系統，每個應用程序在其中都是一個不一樣的用戶。
• 默認狀況下，系統爲每個應用程序分配一個惟一的Linux用戶ID（這個ID僅供系統使用，對應用程序不可見）。系統爲應用程序中的全部文件設置權限，這樣只有分配給該應用程序的用戶ID能夠訪問它們。
• 每個處理進程都有它本身的虛擬機（VM），這樣一個應用程序的代碼是與其餘應用程序隔離運行的。
• 默認狀況下，每一個應用程序運行在它本身的Linux進程中。當應用程序的任何組件須要執行的時候，Android啓動其處理進程。當再也不須要它，或當系統須要爲其餘應用程序恢復內存時，關閉該處理進程。

在這種方式中，Android系統實現了最小特權原則。也就是，默認狀況下，每一個應用程序只能訪問的它須要爲其工做的組件，而沒有更多權限。這創造了一個很是安全的環境，應用程序不能訪問它沒有得到權限的系統的一部分。

不過，也有一些方法可使應用程序之間共享數據，或者讓應用程序訪問系統服務： 

• 當兩個應用程序須要互相訪問對方的文件時，就可能爲這兩個應用程序分配同一個Linux用戶ID。爲了節省系統資源，具備相同用戶ID的程序能夠運行在同一個Linux進程中，並共享同一個虛擬機（應用程序也必須使用相同的簽名證書）。
• 應用程序能夠請求訪問設備（手機或平板）數據，如聯繫人信息，短信，可插拔的存儲設備（SD卡），相機，藍牙，和更多。應用程序的全部權限必須在安裝的時候由用戶授予。

本文介紹關於Android應用程序如何在系統運行的基礎知識。本文檔的其他部分將向你介紹：

• 用來定義應用程序的核心框架組件。
• 用來爲應用程序聲明組件和所需設備功能的清單文件（manifest file）。
• 將資源從應用程序代碼中分離，讓應用程序能夠在各類設備上都能完美運行。

應用程序組件（Application Components）

應用程序組件是應用程序的基本構建塊。每一個組件都是不一樣的切入點。經過它們，系統能夠進入你的應用程序。並不是全部的組件都是用戶的實際切入點，它們其中的某一些是相互依賴的。但每個組件都做爲本身實體存在並扮演一個特定的角色，都是用來幫助定義你的應用程序總體行爲的一個獨特的建築塊。

有四種不一樣類型的應用程序組件。每種類型服務於不一樣的目的，有不一樣的生命週期（定義瞭如何建立和銷燬）。

下面列舉了這四種不一樣類型的應用程序組件：

Activities

一個activity就是一個用戶界面。例如，一個電子郵件應用程序可能有一個activity，用於展現新電子郵件的列表，另外一個activity用於編寫電子郵件，還有一個用於讀取郵件的activity。雖然在電子郵件這個應用中，多個activity共同做用造成了一個總體的用戶體驗。可是，每個activity都是獨立的。所以，另一個應用程序能夠啓動這些activity中的任何一個（若是郵件應用程序容許的話）。例如，一個攝像頭的應用能夠經過啓動郵件應用程序中的activity來新建一封電子郵件，從而實現照片分享功能。

一個activity要做爲Activity的子類來實現，更多的信息能夠參考Activity的開發指南。

Services

服務是一個在後臺運行的組件，用來執行長時間操做或執行遠程操做。服務不提供用戶界面。例如，一個服務能夠在後臺播放音樂，而此時用戶在另一個不一樣的應用程序中。也能夠用來從網絡獲取數據，而同時不阻塞用戶與一個activity的交互。別的組件，如activity，能夠啓動一個服務，並讓它運行，或者與它綁定，並進行交互。

一個服務要做爲Service的子類來實現，更多的信息能夠參考Services的開發指南。

Content providers

內容提供者管理應用程序用來共享的數據集合。你能夠將數據存儲在文件系統，SQLite數據庫，互聯網，或者其它任何你的應用程序能夠訪問的持久化存儲位置。經過內容提供商，其餘應用程序能夠查詢甚至修改數據（若是內容提供者容許的話）。例如，Android系統提供一個內容提供者用於管理用戶的聯繫人信息。所以，任何擁有合適權限的應用程序能夠查詢內容提供者的某一部分（如ContactsContract.Data）來讀取和寫入一個特定聯繫人的信息。

內容提供者也能夠用於讀寫那些應用程序私有的沒有共享的數據。例如，記事本示例程序就使用內容提供者來保存記錄信息。

內容提供商做爲ContentProvider的一個子類來實現，而且必須實現了一套標準的API接口，方便其餘應用程序來調用執行。欲瞭解更多信息，請參閱Content Providers開發人員指南。

Broadcast receivers

廣播接收器是一個用於響應系統範圍內廣播公告的組件。許多廣播都是由系統所產生的。例如，一個廣播能夠報告屏幕已關閉，電量低，或者捕獲到了一個圖片。應用程序也能夠發起廣播——好比，讓其餘應用程序知道，有一些數據已經被下載到設備上，能夠被他們使用了。雖然廣播接收器不會有用戶UI界面的顯示，可是它們可能會建立一個狀態欄通知，來告知用戶有廣播事件發生。一般來講，廣播接收機只是一個到其它組件的「網關」，它要作的事情很是少。例如，它可能會啓動一個服務來執行一些基於這一事件的工做。

一個廣播接收機做爲BroadcastReceiver的一個子類來實現，每一個廣播是做爲一個Intent對象來交付的。更多的信息，請參見BroadcastReceiver類。

Android系統有一個不一樣尋常的特性，任何應用程序均可以啓動另一個應用程序的組件。例如，若是你但願用戶使用設備（手機或者平板電腦）的攝像頭去拍一張照片，這頗有多是另一個應用程序所實現的功能，而你的應用程序能夠直接去使用它。而不須要你本身開發一個activity去實現拍照的功能。你不須要合併或者連接相機應用程序的代碼。相反地，你只須要簡單地啓動相機應用程序中的一個activity來實現拍照的功能。當拍照完成以後，所拍的照片甚至會返回到你的應用程序，這樣你能夠直接使用它。對於用戶而言，照相機功能就好像是你的應用程序的一部分。

當系統啓動一個組件時，應用程序就開始運行了（若是這以前並無運行），而且實例化這個組件所須要的類。例如，若是你的應用程序啓動了相機應用程序中的activity來捕捉一張照片，那麼這個activity其實是運行在相機應用程序的處理進程中，而不是在你的應用程序的處理進程中。所以，與大多數其餘系統上的應用程序不一樣，Android應用程序沒有一個單一的入口點（例如，沒有main()函數）。

由於每一個應用程序運行在一個單獨的進程裏，其文件權限限制了其餘應用程序的訪問。因此，你的應用程序不能直接激活另一個應用程序中的組件。然而，Android系統能夠。因此，要想激活另一個應用程序中的組件，你必須給系統發一個消息，指定一個啓動特定組件的intent。而後，系統就幫你去激活該組件。

Activating Components

四個組件類型的三個：活動、服務、廣播接收器都是被一個稱爲intent的異步消息所激活的。Intent能夠在運行時，將組件與組件之間結合起來（你能夠把它們想象成信使，用於請求其餘組件的動做），而不論這個組件是不是屬於你的應用程序仍是別的應用程序。

經過建立一個Intent對象來建立intent。它定義一個消息，用來激活一個特定組件或者特定類型的組件。一個intent能夠是顯式的，也能夠是隱式的。

對於活動和服務，intent須要定義將要執行的操做（例如，「查看」或「發送」某些東西），同時也可能會給出操做時須要的數據的URI（或者組件開始工做時須要的其餘什麼東西）。例如，一個intent可能會請求一個活動來顯示一個圖像或打開一個網頁。在某些狀況下，你能夠開始一個活動來得到結果，在這種狀況下，該活動也會將結果放在Intent中返回（例如，能夠發出一個intent，讓用戶選擇一個聯繫人並返回給你，返回的intent包含一個指向所選定聯繫人的URI）。

對於廣播接收器，intent只是簡單地定義了要廣播的公告（例如，一個指示設備電量不足的廣播就只包含一個已知動做的字符串，以表示「電量不足」）。

其餘組件類型，內容提供商，則不是被intent激活的。相反，它是被ContentResolver的一個請求所激活的。內容解析器（ContentResolver）處理全部與內容供應商（Content Provider）的直接交易，這樣，執行事務的組件就不須要了，而是調用ContentResolver對象上的方法。這使得內容提供者和請求信息的組件之間有一個抽象層（爲了安全）。

每一個類型的組件都有單獨的激活方法：

經過傳遞一個Intent給startActivity()或者startActivityForResult()（當須要返回結果時），你能夠啓動一個活動（或者給它一些新的東西去作）。

經過傳遞一個Intent給startService()，你能夠啓動一個服務（或者將新的指令發給正在運行的服務）。或者經過傳遞一個Intent給bindService()來實現服務的綁定。

經過傳遞一個Intent給sendBroadcast(),sendStickyBroadcast()或者sendOrderedBroadcast()，你能夠發起一個廣播。

經過調用ContentResolver的query()方法，你能夠給內容提供者發起查詢請求。

對於如何使用intent的更多信息，請參見Intents and Intent Filters文件。更多有關於激活特定的組件的信息，也在下列文件中提供：Activities，Services，BroadcastReceiver，Content Providers。

未完待續……