4 Key Components in Android

Android组件

横看成岭侧成峰，远近高低各不同。 -- 《题西林壁》

组件（Component），在谈及所谓架构和重用的时候，是一个重要的事情。很多时候都会说基于组件的软件架构，指的是期望把程序做乐高似的，有一堆接 口标准封装完整的组件放在哪里，想用的时候取上几个一搭配，整个程序就构建完成了。

在开篇的时候就在说，Android是一个为组件化而搭建的平台，它引入所谓Mash-Up的概念，这使得你在应用的最上层，想做的不组件化都是很困难的 一件事情（底层逻辑，好吧，管不了...）。具体说来，Android有四大组件四喜丸子：Activity、Service、Broadcast Receiver、Content Provider。

Activity

做一个完整的Android程序，不想用到Activity，真的是比较困难的一件事情，除非是想做绿叶想疯了。因为Activity是Android程 序与用户交互的窗口，在我看来，从这个层面的视角来看，Android的Activity特像网站的页面。

首先，一个网站，如果一张页面都没有，那...，真是一颗奇葩。而一张页面往往都有个独立的主题和功能点，比如登录页面，注册页面，管理页面，如是。
在每个页面里面，会放一些链接，已实现功能点的串联，有的链接点了，刷，跑到同一站点的另一个页面去了；有的链接点了，啾，可能跳到其他网站的页面去；还 有的链接点了，恩...，这次没跑，但当前页面的样子可能有所变化了。这些模式，和Activity给人的感觉很像，只不过实现策略不同罢了，毕竟 Android这套架构的核心思想，本身就来自源于Web的Mash-Up概念，视为页面的客户端化，也未尝不可。

Activity，在四大组件中，无疑是最复杂的，这年头，一样东西和界面挂上了勾，都简化不了，想一想，独立做一个应用有多少时间沦落在了界面上，就能 琢磨清楚了。从视觉效果来看，一个Activity占据当前的窗口，响应所有窗口事件，具备有控件，菜单等界面元素。从内部逻辑来看，Activity需 要为了保持各个界面状态，需要做很多持久化的事情，还需要妥善管理生命周期，和一些转跳逻辑。对于开发者而言，就需要派生一个Activity的子类，然 后埋头苦干上述事情。对于Activity的更多细节，先可以参见：reference/android/app/Activity.html。后续，会 献上更为详尽的剖析。

Service

服务，从最直白的视角来看，就是剥离了界面的Activity，它们在很多Android的概念方面比较接近，都是封装有一个完整的功能逻辑实现，只不过 Service不抛头露脸，只是默默无声的做坚实的后盾。

但其实，换个角度来看，Android中的服务，和我们通常说的Windows服务，Web的后台服务又有一些相近，它们通常都是后台长时间运行，接受上 层指令，完成相关事务的模块。用运行模式来看，Activity是跳，从一个跳到一个，呃...，这有点像模态对话框（或者还像web页面好了...）， 给一个输入（抑或没有...），然后不管不顾的让它运行，离开时返回输出（同抑或没有...）。

而Service不是，它是等，等着上层连接上它，然后产生一段持久而缠绵的通信，这就像一个用了Ajax页面，看着没啥变化，偷偷摸摸的和 Service不知眉来眼去多少回了。

但和一般的Service还是有所不同，Android的Service和所有四大组件一样，其进程模型都是可以配置的，调用方和发布方都可以有权利来选 择是把这个组件运行在同一个进程下，还是不同的进程下。这句话，可以拿把指甲刀刻进脑海中去，它凸显了Android的运行特征。如果一个 Service，是有期望运行在于调用方不同进程的时候，就需要利用Android提供的RPC机制，为其部署一套进程间通信的策略。

Android的RPC实现，如上图所示（好吧，也是从SDK中拿来主义的...），无甚稀奇， 基于代理模式的一个实现，在调用端和服务端都去生成一个代理类，做一些序列化和反序列化的事情，使得调用端和服务器端都可以像调用一个本地接口一样使用 RPC接口。

Android中用来做数据序列化的类是Parcel，参见：， 封装了序列化的细节，向外提供了足够对象化的访问接口，Android号称实现非常高效。

还有就是AIDL (Android Interface Definition Language) ，一种接口定义的语言，服务的RPC接口，可以用AIDL来描述，这样，ADT就可以帮助你自动生成一整套的代理模式需要用到的类，都是想起来很乏力写起 来很苦力的那种。更多内容，可以再看看：guide/developing/tools/aidl.html， 如果有兴致，可以找些其他PRC实现的资料lou几眼。

关于Service的实现，还强推参看API Demos这个Sample里面的实现。它完整的展示了实现一个 Service需要做的事情：那就是定义好需要接受的Intent，提供同步或异步的接口，在上层绑定了它后，通过这些接口（很多时候都是RPC 的...）进行通信。在RPC接口中使用的数据、回调接口对象，如果不是标准的系统实现（系统可序列化的），则需要自定义aidl，所有一切，在这个 Sample里都有表达，强荐。

Service从实现角度看，最特别的就是这些RPC的实现了，其他内容，都会接近于Activity的一些实现，也许不再会详述了。

Broadcast Receiver

在实际应用中，我们常需要等，等待系统抑或其他应用发出一道指令，为自己的应用擦亮明灯指明方 向。而这种等待，在很多的平台上，都会需要付出不小的代价。

比如，在Symbian中，你要等待一个来电消息，显示归属地之类的，必须让自己的应用忍辱负重偷偷摸摸的开机启动，消隐图标隐藏任务项，潜伏在后台，监 控着相关事件，等待转瞬即逝的出手机会。这是一件很发指的事情，不但白白耗费了系统资源，还留了个流氓软件的骂名，这真是卖力不讨好的正面典型。

在Android中，充分考虑了广泛的这类需求，于是就有了Broadcast Receiver这样的一个组件。每个Broadcast Receiver都可以接收一种或若干种Intent作为触发事件（有不知道Intent的么，后面会知道了...），当发生这样事件的时候，系统会负责 唤醒或传递消息到该Broadcast Receiver，任其处置。在此之前和这以后，Broadcast Receiver是否在运行都变得不重要了，及其绿色环保。

这个实现机制，显然是基于一种注册方式的，Broadcast Receiver将其特征描述并注册在系统中，根据注册时机，可以分为两类，被我冠名为冷热插拔。

所谓冷插拔，就是Broadcast Receiver的相关信息写在配置文件中，系统会负责在相关事件发生的时候及时通知到该Broadcast Receiver，这种模式适合于这样的场景。某事件方式 -> 通知Broadcast -> 启动相关处理应用。比如，监听来电、邮件、短信之类的，都隶属于这种模式。

而热插拔，顾名思义，插拔这样的事情，都是由应用自己来处理的，通常是在 OnResume事件中通过registerReceiver进行注册，在OnPause等事件中反注册，通过这种方式使其能够在运行期间保持对相关事件 的关注。比如，一款优秀的词典软件（比如，有道词典...），可能会有在运行期间关注网络状况变化的需求，使其可以在有廉价网络的时候优先使用网络查询词 汇，在其他情况下，首先通过本地词库来查词，从而兼顾腰包和体验，一举两得一石二鸟一箭双雕（注，真实在有道词典中有这样的能力，但不是通过 Broadcast Receiver实现的，仅以为例...）。而这样的监听，只需要在其工作状态下保持就好，不运行的时候，管你是天大的网路变化，与我何干。其模式可以归 结为：启动应用 -> 监听事件 -> 发生时进行处理。

除了接受消息的一方有多种模式，发送者也有很重要的选择权。通常，发送这有两类，一个就是系统本身，我们称之为系统Broadcast消息，在l 的Standard Broadcast Actions，可以求到相关消息的详情。除了系统，自定义的应用可以放出Broadcast消息，通过的接口可以是 Context.sendBroadcast，抑或是Context.sendOrderedBroadcast。前者发出的称为Normal broadcast，所有关注该消息的Receiver，都有机会获得并进行处理；后者放出的称作Ordered broadcasts，顾名思义，接受者需要按资排辈，排在后面的只能吃前面吃剩下的，前面的心情不好私吞了，后面的只能喝西北风了。

当Broadcast Receiver接收到相关的消息，它们通常做一些简单的处理，然后转化称为一条Notification，一次振铃，一次震动，抑或是启动一个 Activity进行进一步的交互和处理。所以，虽然Broadcast整个逻辑不复杂，却是足够有用和好用，它统一了Android的事件广播模型，让 很多平台都相形见绌了。更多Broadcast Receiver相关内容，参见：。

Content Provider

Content Provider，听着就和数据相关，没错，这就是Android提供的第三方应用数据的访问方案。在Android中，对数据的保护是很严密的，除了放 在SD卡中的数据，一个应用所持有的数据库、文件、等等内容，都是不允许其他直接访问的，但有时候，沟通是必要的，不仅对第三方很重要，对应用自己也很重 要。

比如，一个联系人管理的应用。如果不允许第三方的应用对其联系人数据库进行增删该查，整个应用就 失去了可扩展力，必将被其他应用抛弃，然后另立门户，自个玩自个的去了。

Andorid当然不会真的把每个应用都做成一座孤岛，它为所有应用都准备了一扇窗，这就是 Content Provider。应用想对外提供的数据，可以通过派生类， 封装成一枚Content Provider，每个Content Provider都用一个uri作为独立的标识，形如：content://com.xxxxx。所有东西看着像REST的样子，但实际上，它比REST 更为灵活。和REST类似，uri也可以有两种类型，一种是带id的，另一种是列

表的，但实现者不需要按照这个模式来做，给你id的uri你也可以返回列表类型的数据，只要调用 者明白，就无妨，不用苛求所谓的REST。

另外，Content Provider不和REST一样只有uri可用，还可以接受Projection，Selection，OrderBy等参数，这样，就可以像数据库那 样进行投影，选择和排序。查询到的结果，以Cursor（参见： ）的形式进行返回，调用 者可以移动Cursor来访问各列的数据。

Content Provider屏蔽了内部数据的存储细节，向外提供了上述统一的接口模型，这样的抽象层次，大大简化了上层应用的书写，也对数据的整合提供了更方便的途 径。Content Provider内部，常用数据库来实现，Android提供了强大的支持，但很多时候，你也可 以封装文件或其他混合的数据。

在Android中，是 用来发起Content Provider的定位和访问的。不过它仅提供了同步访问的Content Provider的接口。但通常，Content Provider需要访问的可能是数据库等大数据源，效率上不足够快，会导致调用线程的拥塞。因此Android提供了一个 AsyncQueryHandler（参见：）， 帮助进行异步访问Content Provider。

在各大组件中，Service和Content Provider都是那种需要持续访问的。Service如果是一个耗时的场景，往往会提供异步访问的接口，而Content Provider不论效率如何，都提供的是约定的同步访问接口。我想这遵循的就是场景导向设计的原则，因为Content Provider仅是提供数据访问的，它不能确信具体的使用场景如何，会怎样使用它的数据；而相比之下，Service包含的逻辑更复杂更完整，可以抉择 大部分时候使用某接口的场景，从而确定最贴切的接口是同步还是异步，简化了上层调用的逻辑。

配置

四大组件说完了，四大组件幕后的英雄也该出场了，那就是每个应用都会有一份的配置文件，名称是AndroidManifest.xml，在工程的根目录 下。在这个配置文件中，不仅会描述一些应用相关的信息，很重要的，会包含一个应用中所有组件的信息。如果你派生Activity或者Service实现了 一个相关的类，这只是把它组件化的第一步，你需要把这个类的相关信息写到配置文件中，它才会作为一个组件被应用到，否则只能默默无闻的黯淡度过余生。

摆了一幅图出来，这次不是偷来的，是敝帚自珍原创，所以没有意外的画的很丑，但基本还是可以体现 出一些意思。在In Others的部分，这里是一般平台应用之间通信和交互的模型，每个应用都有很强烈的应用边界（往往表现为进程边界...），App 1的还是App 2的，分得很是清楚。每个应用内部，都有自己的逻辑去切分功能组件，这样的切分通常没有什么标准，率性而为。应用间的交互逻辑也比较零散，App 1与App 2交互，往往需要明确知道对方应用的具体信息，比如进程ID，进程名称之类的，这样使得应用和应用之间的联系，变得很生硬。而上层应用和系统应用的通信， 往往有很多特定的模式，这种模式，很可能是无法直接应用在普通应用之间的，换而言之，系统应用是有一定特殊性的。

重点，在图的下半部，描述的是Android的应用情形。在Android中，应用的边界，在组件这个层面，是极度模糊，什么进程、什么应用，都可以不必 感知到。举个例子，App 1，实现了A和B两个组件，App 2，实现了C这个组件。A和C，都想使用B这个组件，那么它们的使用方式是完全一致的，都需要通过系统核心的组件识别和通信机制，找到和使用组件B。A， 虽说和B是一个娘胎里蹦出来的，很不好意思，没有任何特殊的后面和捷径，还是要跑规矩的途径才能用到，一片和谐社会的景象油然而生。

在Android中，所有组件的识别和消息传递逻辑都必须依赖底层核心来进行（通信可以没有底层核心的参与，比如一旦Service找到了，就可以和它产 生持久的通信...），没有底层核心的牵线搭桥，任何两个组件都无法产生联系。比如一个Activity，跳到另一个Activity，必须要向底层核心 发起一个Intent，有底层解析并认可后，会找到另一个Activity，把相关消息和数据传给它。一个Activity想使用Content Provider中的数据，必须通过底层核心解析相关的uri，定位到这个Content Provider，把参数传递给它，然后返回Activity需要的Cursor。这样的设计，保证了底层核心对所有组件的绝对掌控权和认知权，使得搭积 木似的开发变成可能。

为了，使得核心系统能够完整的掌握每个组件的信息，这就需要配置文件了。配置文件，就是将组件插到底层核心上的这个插头。只有通过这个插头插在底层核心的 插座上（不要乱想，非十八禁...），组件才能够发光发热，闪耀光芒。

组件的配置信息在我看来主要包含两个方面，一部分是描述如何认知。比如，Activity、Service、Broadcast Receiver都会有名字信息，和希望能够把握的Intent信息（姑且看成消息好了...），Content Provider会有一个描述其身份的uri。当其他组件通过这样的名字或者Intent，就可以找到它。

另一部分是运行相关的信息。这个组件，期望怎么来运行，放在单独的进程，还是和调用者一个进程，还是找相关的其他组件挤在同一个进程里面，这些内容，都可 以在配置的时候来决定（调用者在这个约束范围内，有进一步的选择权...）。更多配置项，请参见：。