用 Kotlin 開發現代 Android 項目 Part 1

時間  2019-11-06
標籤 kotlin 開發 現代 android 項目 欄目 Android 简体版
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簡評：目前，在 Android 開發中找到一個覆蓋全部的新技術的項目難如登天，因此做者決定本身寫一個。本文因此使用的技術包括：html

  1. Android Studio 3, beta1android

  2. Kotlin 語言git

  3. 構建變體github

  4. ConstraintLayout算法

  5. 數據綁定庫數據庫

  6. MVVM 架構 + 存儲庫模式（使用映射器）+ Android Manager Wrappers（Part 2）api

  7. RxJava2 及它如何在架構中起做用安全

  8. Dagger 2.11，什麼是依賴注入，爲何須要它服務器

  9. 改造（使用 Rx Java2）架構

  10. Room（使用 Rx Java2）

咱們的 app 看起來是什麼樣的？

咱們的 app 將會是最簡單的，將使用全部上面提到的技術，只用一個功能：拉取 GitHub 上的全部 google 案例倉庫，把這些數據保存到本地數據庫並展現給用戶。

我將盡量地解釋每一行代碼。你能夠從 github 上跟進我提交的代碼。

讓咱們一塊兒動手：

0. Android Studio

要安裝 Android Studio 3 beta1（如今已發佈正式版），你要進入這個頁面。

注意：若是你想要和以前安裝的某個版本共存，在 Mac 上你應該在應用文件夾中重命名舊的版本，如「Android Studio Old」。你能夠在這裏找到更多信息，包括 Windows 和 Linux。

Android Studio 現已支持 Kotlin。去建立 Android 項目，你會發現新東西：支持 Kotlin 的標籤可選框。它是默認選中的。按兩下 next，而後選擇 Empty Activity，這樣就完成了。

1. Kotlin

看看 MainActivity.kt：

package me.fleka.modernandroidapp

import android.support.v7.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
    }
}

kt 後綴意味着 Kotlin 文件。

MainActivity: AppCompatActivity() 意味着咱們正在繼承 AppCompatActivity。

此外，全部的方法都有一個 fun 關鍵字，在 Kotlin 中你能夠沒必要使用，取決於你的喜愛。你必須使用
override 關鍵字，而不是註解。

那麼，savedInstanceState: Bundle? 中的 ？ 表示什麼意思呢？意味着 savedInstanceState 參數多是 Bundle 類型或者爲 null。Kotlin 是空安全的語言。若是你定義了：

var a : String

你將獲得一個編譯錯誤，由於 a 必須被初始化，它不能爲 null 。意味着你必須這樣寫：

var a : String = "Init value"

若是你像下面這樣寫，一樣你將獲得一個編譯錯誤：

a = null

要讓 a 成爲可空的，你必須這樣：

var a : String?

爲何這是 Kotlin 語言的一個重要功能呢？由於它幫咱們避免了空指針異常。Android 開發者受夠了空指針異常。即使是 null 的創造者，Tony Hoare 先生，也爲發明出 null 而道歉了。假設咱們有一個可空的 nameTextView。如下代碼將會形成 NPE，若是它是 null 的話：

nameTextView.setEnabled(true)

而 Kotlin 將不容許咱們作相似這樣的事。它強制咱們使用 ? 或者 !! 操做符，若是咱們使用 ? 操做符：

nameTextView?.setEnabled(true)

這行代碼僅當 nameTextView 不爲 null 纔會執行。換句話說，若是咱們使用了 !! 操做符：

nameTextView!!.setEnabled(true)

若是 nameTextView 爲 null，它將報 NPE。想冒險的人才會用 ：）

這只是有關 Kotlin 的一點小小的介紹，隨着咱們深刻，後面再也不介紹其餘 Kotlin 特性代碼。

2. 構建變體

在開發中，你一般會有不一樣的環境。最多見的就是測試和生產環境。這些環境在服務器 url，圖標，名字，目標 api 上等等有所不一樣。在 fleka，咱們的每個項目都要遵照：

  • finalProduction, 在 Google Play 商店中發佈

  • demoProduction，這個版本有着生產服務器 url 和新功能，可是不會在 Google Play 商店中上線。咱們的客戶會和 Google Play 發佈的版本一塊兒安裝，他們會測試這個版本並給咱們反饋。

  • demoTesting，和 demoProduction 同樣，可是使用的是測試服務器 url。

  • mock，對於開發者和設計者來講頗有用。有時候咱們的設計準備好了，可是 API 還沒準備好。等待 API 準備好才進行開發不是一個很好的選擇。這個版本會使用假數據，這樣設計團隊就能夠測試它，並給予咱們反饋。一旦 API 準備好了，咱們就會切換到 demoTesting 環境。

在這個應用中，咱們將會用上述全部的環境。它們有不一樣的名字和 applicationId。在 gradle 3.0.0 中有一個新的 api 叫 flavorDimension，容許你混合不一樣的開發環境，這樣你能夠混合 demo 和 minApi23。在咱們的 app 中，咱們將使用默認的 flavorDimension。打開 build.gradle，而後在 android{} 中插入下面的代碼：

flavorDimensions "default"

productFlavors {

    finalProduction {
        dimension "default"
        applicationId "me.fleka.modernandroidapp"
        resValue "string", "app_name", "Modern App"
    }

    demoProduction {
        dimension "default"
        applicationId "me.fleka.modernandroidapp.demoproduction"
        resValue "string", "app_name", "Modern App Demo P"
    }

    demoTesting {
        dimension "default"
        applicationId "me.fleka.modernandroidapp.demotesting"
        resValue "string", "app_name", "Modern App Demo T"
    }

    mock {
        dimension "default"
        applicationId "me.fleka.modernandroidapp.mock"
        resValue "string", "app_name", "Modern App Mock"
    }
}

打開 string.xml，刪除 app_name 字符串，這樣就沒有衝突了。而後點擊 Sync。若是你打開Build Variants 界面，你會看到四種不一樣的變體，每一個都有兩種構建類型：Debug 和 Release。切換到demoProduction，而後運行，接着切換到另外一個，而後運行。你應該會看到兩個不一樣名字的應用。

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3. ConstraintLayout

若是你打開 activity_main.xml，你應該會看到 ConstrainLayout 佈局。若是你寫過 iOS 應用，你應該知道 AutoLayout。ConstrainsLayout 和它很是類似。它們甚至使用了相同的 Cassowary 算法。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="me.fleka.modernandroidapp.MainActivity">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Hello World!"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

約束幫助咱們描述視圖之間的關係。每一個視圖都有 4 個約束，每邊一個。上面的代碼中，咱們的視圖每一邊都被約束到父視圖。

若是你在 Design 選項卡中把 Hello World 文本視圖往上挪動一點點，在 Text 選項卡中會出現一行新代碼：

app:layout_constraintVertical_bias="0.28"

clipboard.png

Design 和 Text 選項卡是同步的。咱們在 Design 上的移動影響了 Text 選項卡中的 xml，反之亦然。垂直誤差描述了視圖在它的約束中的垂直的趨勢。若是你想要視圖垂直居中，你應該使用：

app:layout_constraintVertical_bias="0.28"

讓咱們的 Activity 僅僅顯示一個倉庫。它將會有一個倉庫名，關注數，擁有者以及會顯示倉庫有沒有問題。

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要得到這樣的佈局，xml 是這樣的：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="me.fleka.modernandroidapp.MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/repository_name"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginEnd="16dp"
        android:layout_marginStart="16dp"
        android:textSize="20sp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="0.0"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.083"
        tools:text="Modern Android app" />

    <TextView
        android:id="@+id/repository_has_issues"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginEnd="16dp"
        android:layout_marginStart="16dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:text="@string/has_issues"
        android:textStyle="bold"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@+id/repository_name"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="1.0"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/repository_name"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/repository_name"
        app:layout_constraintVertical_bias="1.0" />

    <TextView
        android:id="@+id/repository_owner"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginBottom="8dp"
        android:layout_marginEnd="16dp"
        android:layout_marginStart="16dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/repository_name"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.0"
        tools:text="Mladen Rakonjac" />

    <TextView
        android:id="@+id/number_of_starts"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginBottom="8dp"
        android:layout_marginEnd="16dp"
        android:layout_marginStart="16dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="1"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/repository_owner"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.0"
        tools:text="0 stars" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

不要由於 tools:text 而困惑，它僅僅是讓咱們的佈局預覽更好看。

咱們能夠注意到咱們的佈局是扁平的。沒有嵌套的佈局。你應該儘量地避免使用嵌套的佈局，由於它會影響性能。能夠在這裏找到更多信息。一樣的，ConstraintLayout 在不一樣的屏幕尺寸上也能很好的工做。

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這樣一來，能夠至關快地獲得我想要的界面。這就是 ConstraintLayout 的一些小介紹。你能夠在 Google 代碼實驗室中找到，在 github 中也有關於ConstraintLayout 的文檔。

4. 數據綁定庫

當我據說數據綁定庫時，我問我本身的第一件事就是，我爲何要用 Butterknife ？而在我學習了更多數據綁定的知識後，我發現它真的很是好用。

  • ButterKnife 能夠幫到咱們什麼？

ButterKnife 幫助咱們擺脫枯燥的 findViewById。若是你有 5 個視圖，沒有 ButterKnife，你會有 5 + 5 行代碼來綁定你的視圖。用了 ButterKnife，你只須要用 5 行代碼。

  • ButterKnife 的缺點是什麼？

ButterKnife 依舊沒有解決維護代碼的問題。當我使用 ButterKnife 時，常常獲得一個運行時異常，由於我在 xml 中刪除了一個視圖，且在 activity／fragment 中忘了刪除綁定代碼。一樣地，當你在 xml 中添加了一個視圖，你必須從新綁定一次。這至關麻煩。你在維護綁定時浪費了時間。

  • 什麼是數據綁定庫？

使用數據綁定庫，你只須要用一行代碼就能夠綁定你的視圖！接下來展現一下它是如何工做的。首先添加依賴：

// at the top of file 
apply plugin: 'kotlin-kapt'

android {
    //other things that we already used
    dataBinding.enabled = true
}
dependencies {
    //other dependencies that we used
    kapt "com.android.databinding:compiler:3.0.0-beta1"
}

注意：上面的數據綁定庫的編譯器和你的項目的 build.gradle 中的 gradle 版本需一致：

classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.0.0-beta1'

如今點擊 Sync 按鈕。打開 activity_main.xml 而後用 layout 標籤包裹住 ConstraintLayout：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools">

    <android.support.constraint.ConstraintLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context="me.fleka.modernandroidapp.MainActivity">

        <TextView
            android:id="@+id/repository_name"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginEnd="16dp"
            android:layout_marginStart="16dp"
            android:textSize="20sp"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintHorizontal_bias="0.0"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
            app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
            app:layout_constraintVertical_bias="0.083"
            tools:text="Modern Android app" />

        <TextView
            android:id="@+id/repository_has_issues"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginEnd="16dp"
            android:layout_marginStart="16dp"
            android:layout_marginTop="8dp"
            android:text="@string/has_issues"
            android:textStyle="bold"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@+id/repository_name"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintHorizontal_bias="1.0"
            app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/repository_name"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/repository_name"
            app:layout_constraintVertical_bias="1.0" />

        <TextView
            android:id="@+id/repository_owner"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginBottom="8dp"
            android:layout_marginEnd="16dp"
            android:layout_marginStart="16dp"
            android:layout_marginTop="8dp"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/repository_name"
            app:layout_constraintVertical_bias="0.0"
            tools:text="Mladen Rakonjac" />

        <TextView
            android:id="@+id/number_of_starts"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginBottom="8dp"
            android:layout_marginEnd="16dp"
            android:layout_marginStart="16dp"
            android:layout_marginTop="8dp"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintHorizontal_bias="1"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/repository_owner"
            app:layout_constraintVertical_bias="0.0"
            tools:text="0 stars" />

    </android.support.constraint.ConstraintLayout>

</layout>

把全部的 xmlns 移動到 layout 標籤。而後點擊 Build 按鈕，或者使用快捷鍵 Cmd + F9. 咱們須要構建項目，這樣數據綁定庫可以生成 ActivityMainBinding 類，咱們將在 MainActivity 中使用它。

若是你不構建項目，那麼你看不到 ActivityMainBinding 類，由於它是在編譯時生成的。咱們尚未完成綁定，咱們只是定義了一個非空的 ActivityMainBinding 類型的變量。你會注意到我沒有把 ? 放在ActivityMainBinding 的後面，並且也沒有初始化它。這怎麼可能？

lateinit 關鍵字容許咱們使用非空的等待被初始化的變量。和 ButterKnife 相似，初始化綁定須要在 onCreate 方法中進行，在咱們的佈局準備完成後。此外，你不該該在 onCreate 方法中聲明綁定，由於你頗有可能在 onCreate 方法外使用它。咱們的 binding 不能爲空，因此這就是咱們使用 lateinit 的緣由。使用 lateinit 修飾，咱們不須要在每次訪問它的時候檢查 binding 變量是否爲空。

讓咱們來初始化咱們的 binding 變量，你應該把這句：

setContentView(R.layout.activity_main)

替換成：

binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)

就這樣！你成功地綁定了本身的視圖。如今你能夠訪問它並作一些改動。例如，讓咱們把倉庫的名字改成「Modern Android Medium Article」：

binding.repositoryName.text = "Modern Android Medium Article"

你能夠看到咱們能夠經過 binding 變量來訪問 activity_main.xml 中的全部視圖（固然是有 id 的那些）。這就是爲何數據綁定比 ButterKnife 更好的緣由。

5. Kotlin 中的 Getters 和 setters

可能你已經注意到了，Kotlin 沒有像 Java 中的 .setText() 方法。我會在這裏解釋一下與 Java 相比，Kotlin 中的 getters 和 setters 是如何工做的。

首先，你應該知道爲何咱們要用 setters 和 getters。咱們用它來隱藏類中的變量，僅容許使用方法來訪問這些變量，這樣咱們就能夠向用戶隱藏類中的細節，並禁止用戶直接修改咱們的類。假設咱們用 Java 寫了一個 Square 類：

public class Square {
  private int a;

  Square(){
    a = 1;
  }

  public void setA(int a){
    this.a = Math.abs(a);
  }

  public int getA(){
    return this.a;
  }

}

使用 setA() 方法，咱們禁止用戶把 a 設置爲負數，由於正方形的邊不爲負數。咱們把 a 設置爲 private，這樣它就不能直接被設置。一樣意味着咱們這個類的用戶不能直接地拿到 a，因此咱們提供了 getter。getter 返回 a。若是你有 10 個變量，相似地，你要提供 10 個 getters。寫這些不經思考的代碼很無聊。

Kotlin 讓咱們開發者的生活更加簡單，若是你調用：

var side: Int = square.a

這並不意味着你直接地訪問 a，而是相似這樣的：

int side = square.getA();

Kotlin 自動生成默認的 getter 和 setter，除非你須要特殊的 setter 和 getter，你須要定義它們 ：

var a = 1
   set(value) { field = Math.abs(value) }

field ? 這又是什麼？爲了看起來更清楚，咱們來看看下面的代碼：

var a = 1
   set(value) { a = Math.abs(value) }

這意味着你你在 set 方法中調用了 set 方法，由於在 Kotlin 中，你不能直接訪問屬性。這會形成無窮遞歸，當你調用 a = something 時，它自動調用了 set 方法。如今你應該知道爲何要使用 field 關鍵字了。

回到咱們的代碼，我將向你展現 Kotlin 語言中更棒的功能：apply：

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)
        binding.apply {
            repositoryName.text = "Medium Android Repository Article"
            repositoryOwner.text = "Fleka"
            numberOfStarts.text = "1000 stars"

        }
    }
}

apply 容許你調用一個實例的多個方法。咱們尚未完成數據綁定，還有更棒的事情。讓咱們先爲倉庫（這是 GitHub 倉庫的 UI 模型類，存放了咱們要展現的數據，別和倉庫模式搞混了）定義一個 ui 模型類。點擊 New -> Kotlin File/Class 來 建立 Kotlin 類：

class Repository(var repositoryName: String?,var repositoryOwner: String?,var numberOfStars: Int? ,var hasIssues: Boolean = false)

在 Kotlin 中，首要構造函數是類的頭部的一部分。若是你不提供第二個構造函數，這樣就好了，你建立類的工做完成了。沒有構造函數參數賦值，也沒有 getter 和 setter，所有的類只用一行代碼！

回到 MainActivity.kt，建立一個 Repository 類的實例：

var repository = Repository("Medium Android Repository Article",
        "Fleka", 1000, true)

能夠看到，在對象建立中沒有 new 關鍵字。如今打開 activity_main.xml，而後添加一個 data 標籤：

<data>
      <variable
        name="repository"
        type="me.fleka.modernandroidapp.uimodels.Repository"
        />
</data>

咱們能夠在 layout 中訪問咱們的 Repository 類型的 repository 變量。例如，咱們能夠在 TextView 中使用repositoryName：

android:text="@{repository.repositoryName}"

這個 TextView 將會展現從 repository 變量中獲得的 repositoryName 屬性。最後剩下的就是綁定 xml 中的repository 和 MainActivity.kt 中的repository 變量。點擊 Build 按鈕，讓數據綁定庫生成所需的類，而後回到 MainActivity 添加下面的代碼：

binding.repository = repository
binding.executePendingBindings()

若是你運行 app，你會看到 TextView 展現 「Medium Android Repository Article」。很棒的功能，對吧？：）

但若是咱們這樣作：

Handler().postDelayed({repository.repositoryName="New Name"}, 2000)

新的文本會在 2000 毫秒後顯示出來嗎？並不會。你須要從新設置 repository。像這樣：

Handler().postDelayed({repository.repositoryName="New Name"
    binding.repository = repository
    binding.executePendingBindings()}, 2000)

若是咱們每次都這樣作就很是無趣了，有一個更好的解決方案叫屬性觀察者。讓咱們先來描述一下什麼是觀察者模式，由於咱們在 RxJava 章節中須要它。

可能你已經據說過 androidweekly 。它是個關於 Android 開發的每週時事資訊。當你想收到資訊，你須要在給定的郵箱地址中訂閱它。一段時間後，你可能決定取消訂閱。

這就是一個觀察者／可觀察的模式的例子。這個例子中，Android Weekly 是可觀察的，它每週放出資訊，讀者是觀察者，由於他們在上面訂閱了，等待新資訊發送，一旦他們收到了，他們就能夠閱讀。若是某些人不喜歡，他／她就能夠中止監聽。

咱們所用的屬性觀察者就是 xml 佈局，他們會監聽 Repository 實例的變化。因此，Repository 是可觀察的。例如，一旦 Repository 實例的倉庫名字這個屬性變化了，xml 就可以更新而沒必要調用：

binding.repository = repository
binding.executePendingBindings()

怎樣才能作到？數據綁定庫給咱們提供了 BaseObservable 類，Repository 類應該實現這個類：

class Repository(repositoryName : String, var repositoryOwner: String?, var numberOfStars: Int?
                 , var hasIssues: Boolean = false) : BaseObservable(){

    @get:Bindable
    var repositoryName : String = ""
    set(value) {
        field = value
        notifyPropertyChanged(BR.repositoryName)
    }

}

一旦使用了 Bindable 註解，就會自動生成 BR 類。你會看到，一旦新的值設置後，咱們就通知它。如今運行 app 你將看到倉庫的名字在 2 秒後改變而沒必要再次調用executePendingBindings()。

英文原文：Modern Android development with Kotlin (September 2017) Part 1

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