从零开始搭建架构实施Android项目
我们先假设一个场景需求：刚有孩子的爸爸妈妈对用照片、视频记录宝宝成长有强烈的意愿，但苦于目前没有一款专门的手机APP做这件事。A公司洞察到市场需求，要求开发团队尽快完成Android客户端的开发。以下模拟团队和工作开展。
- 团队情况：产品经理1人，Android开发2人，服务端开发2人，UI设计1人。
- 开发周期：两个月。
- 工作量：大约50个界面。
- 隐含需求：考虑到用户群体有可能激增的情况，服务端需要有一定的并发能力。
- 前提：原型已设计完成。
1 服务端概要设计
1.1 系统架构
先给出服务端的架构图。
由于服务端开发有Java、PHP背景，为了快速完成开发任务，我们选择PHP作为服务端开发语言，顺便也把数据库定为MySQL。考虑后期扩展和数据库访问性能，拟引入Redis非关系型数据库。同时为了提高数据读的性能，在云服务器和数据库之间用上缓存，并为数据库主从备份、读写分离。服务器就不搭建在本地了，管理是一大问题。现在云服务器一大把，七牛、阿里云、腾讯云、百度云、金山云等等，技术成熟，而且价格还算公道。在此我们选择阿里云。为了应对可能面临的并发问题，云服务器要考虑负载均衡。项目中可能存在大量的需要上传和下载照片和视频，我们选择阿里云的开放存储服务，同时为了提升各个地区的下载体验，我们引入CDN。客户端通过API Service和服务端交换数据，图片和视频的下载直接通过CDN。
1.2 模块划分
根据需求和原型设计，可能的模块划分如下：
- 注册登录模块
- 用户模块
- 小孩模块
- 媒体（图片+视频）模块
- 相册模块
- ……
1.3 数据交换和API接口
服务端与客户端使用JSON交换数据，使用自定义JSON格式，约定返回code、message，实体封装在result中，支持单个实体、实体列表、多个实体列表，定义如下：
{ "code":500, "message":"系统异常，请稍后重试", "result":"" }
{
"code":200,
"message":"登录成功",
"result":{
"user":{
"userId":1,
"nickName":"Leo",
"email":"Leo@xxx.com",
"gender":0
}
}
}
{
"code":200,
"message":"SUCCESS",
"result":{
"album":{
"kid":{
"kidId":1,
"nickName":"LEE",
"gender":1,
"birthday":"2014-3-6",
......
},
"media":{
"mediaId":123,
"mediaType":1,
"createdTime":193743546746,
"mediaDescription":"这是小孩第一次出去春游",
......
}
}
}
}
主要API接口设计如下：
http://api.xxx.com/service/v1.0/user/login http://api.xxx.com/service/v1.0/user/third-login http://api.xxx.com/service/v1.0/user/register http://api.xxx.com/service/v1.0/user/logout http://api.xxx.com/service/v1.0/user/info/update http://api.xxx.com/service/v1.0/album/upload http://api.xxx.com/service/v1.0/album/update http://api.xxx.com/service/v1.0/album/delete ......
也许你看到了，API做了二级域名映射，同时为了服务端后期API版本的升级管理，在URL中加上了版本标识V1.0。命名方面我尽量做到restful的风格。对了，此处没有使用Https。为了解决数据传输的安全，我做了点特别的处理：对请求体和响应结果进行RSA加密（如果服务端返回的数据稍稍过大，这个RSA严重影响客户端解密，后来我换成了AES），所有请求为POST请求，所以API URL后面没有带参数，你也看不到任何请求相关的信息。
1.4 数据库设计
根据需求和原型设计，数据库的设计大概需要两周时间。其实一周基本搞定了，但为了考虑充分，留出一周时间来检验和调整。数据库E-R图略。
2 Android客户端
2.1 基本结构
Android本身就是MVC，所以我不打算引入MVP或MVVM。我的理念是职责分层，快速推出Android 1.0。主要的包结构如下：
工程的搭建和包的划分有各种各样的，适合自己的就行了。想讨论或想看别人怎么做的，点击这里：App工程结构搭建：几种常见Android代码架构分析
2.2 功能划分
注册登录，个人信息，我的小孩，相册管理，消息通知，系统设置等等。
2.3 引入的第三方技术
重复发明轮子是不可取的。有些模块根本没必要自己写。以下是引入的第三方库，以及优势说明。
2.3.1 网络请求库android-async-http
- 在匿名回调中处理请求结果
- 在UI线程外进行http请求
- 文件断点上传
- 智能重试
- 默认gzip压缩
- 支持解析成Json格式
- 可将Cookies持久化到SharedPreferences
2.3.2 云巴推送
- 专注于为需要实时数据交换的产品提供完美解决方案
- 基于发布者/订阅者(publisher/subscriber)模式，集成简单
- 对比了百度云推送、腾讯信鸽推送，云巴效果更好
- 原极光推送CTO创办的
2.3.3 xUtils（只使用其中的DbUtils和ViewUtils）
- Android中的ORM框架，一行代码就可以进行增删改查
- 支持事务，默认关闭
- 可通过注解自定义表名、列名、外键、唯一性约束、NOT NULL约束、CHECK约束等（需要混淆的时候请注解表名和列名）
- Android中的IOC框架，完全注解方式就可以进行UI，资源和事件绑定
- 新的事件绑定方式，使用混淆工具混淆后仍可正常工作
2.3.4 友盟统计
- 国内专业的移动应用统计分析平台
- 统计和分析流量来源、内容使用、用户属性和行为数据
- Crash log跟踪
2.3.5 云通讯验证码
- 解决方案成熟，众多公司使用
2.3.6 高德地图定位
- GPS+基站+wifi的混合定位方式
- 接入简单
2.3.7 异步图片加载库Android-Universal-Image-Loader
- 多线程下载图片，图片可以来源于网络，文件系统，项目文件夹assets中以及drawable中等
- 支持随意的配置ImageLoader，例如线程池，图片下载器，内存缓存策略，硬盘缓存策略，图片显示选项以及其他的一些配置
- 支持图片的内存缓存，文件系统缓存或者SD卡缓存
- 支持图片下载过程的监听
- 根据控件(ImageView)的大小对Bitmap进行裁剪，减少Bitmap占用过多的内存
- 较好的控制图片的加载过程，例如暂停图片加载，重新开始加载图片，一般使用在ListView,GridView中，滑动过程中暂停加载图片，停止滑动的时候去加载图片
- 提供在较慢的网络下对图片进行加载
2.3.8 阿里云OSS Android客户端SDK
- 提供文件（图片、视频等等）上传
- 大文件分块上传
- 删除操作（不推荐在客户端使用）
2.3.9 组件内通讯EventBus
- 基于发布者/订阅者(publisher/subscriber)模式
- 简化了应用程序内各组件间、组件与后台线程间的通信
2.3.10 Android本地数据库加密库SQLCipher
- 基于SQLite扩展的开源数据库，在SQLite的基础之上增加了数据加密功能
- SQLCipher对Android SDK中所有与数据库相关的API都制作了一份镜像，使得开发者可以像操作普遍的数据库文件一样来操作SQLCipher
2.4 基础组件封装
2.4.1 基础回调接口
public interface DataCallback { void onSuccess(Object result); void onFailure(Object result); }
2.4.2 网络访问
先看一下登录的序列图：
HttpManager类负责调用AsyncHttpWrapper中的post方法，和对服务端返回的数据解密、JSON转对象、回调上层；AsyncHttpWrapper则负责请求体的封装加密和其它的校验参数封装。看一下HttpManager类的post方法：
public void post(Context context, String url, RequestParams params, final String modelName, final DataCallback callback) { AsyncHttpWrapper.post(context, url, params, new AsyncHttpResponseHandler() { @Override public void onSuccess(int statusCode, Header[] headers, byte[] responseBody) { try { if (modelName != null) { handleResponse(responseBody, callback, modelName); } else { String response = new String(responseBody); // 解密 response = AES128.getInstance().decrypt(AppUtil.decodeReplace(response)); // JSON转对象 BaseMessage message = AppUtil.getMessage(response); if (callback != null) { // 如果自定义code是200 if (Coder.CODE_200.equals(message.getCode())) { callback.onSuccess(message.getMessage()); } else { callback.onFailure(new ServerError(message.getCode())); } } } } catch (JSONException e) { LogUtil.e(e); callback.onFailure("服务端返回的数据不能解析成JSON"); } catch (Exception e) { LogUtil.e(e); callback.onFailure(e); } } @Override public void onFailure(int statusCode, Header[] headers, byte[] responseBody, Throwable error) { if (callback != null) { callback.onFailure(error); if (responseBody != null) { String s = new String(responseBody); LogUtil.e(s); } } } }); }
AsyncHttpWrapper中的post方法
public static void post(Context context, String url, RequestParams params, AsyncHttpResponseHandler responseHandler) { // 设置请求头部信息 generateHeader(context); // 加密请求参数 String encryParams = AES128.getInstance().encrypt(params.toString()); RequestParams requestParams = new RequestParams(); requestParams.put("param", AppUtil.encodeReplace(encryParams)); client.post(context, url, requestParams, responseHandler); }
private static AsyncHttpClient client = new AsyncHttpClient();
2.4.3 Adapter封装
为了加快开发速度，重用代码，Adapter的使用有技巧。每次在getView中查找控件id、利用ViewHolder、赋值，最后返回convertView，看着都是差不多的代码。是时候脱离这个苦海了。先看怎么解决共用的ViewHolder问题。
public static <T extends View> T get(View view, int id) { SparseArrayCompat<View> viewHolder = (SparseArrayCompat<View>) view.getTag(); if (viewHolder == null) { viewHolder = new SparseArrayCompat<>(); view.setTag(viewHolder); } View childView = viewHolder.get(id); if (childView == null) { childView = view.findViewById(id); viewHolder.put(id, childView); } return (T) childView; }
ViewHolder的作用，就是通过convertView.setTag与convertView进行绑定。当convertView复用时，直接从与之对应的ViewHolder(getTag)中拿到convertView布局中的控件，省去了findViewById的时间。上面的代码就是这样的原理。
然后就是CommonAdapter了。
public abstract class CommonAdapter<T> extends BaseAdapter { protected LayoutInflater inflater; protected Context context; protected List<T> datas; protected final int itemLayoutId; public CommonAdapter(Context context, List<T> datas, int itemLayoutId) { this.context = context; this.inflater = LayoutInflater.from(context); this.datas = datas; this.itemLayoutId = itemLayoutId; } @Override public int getCount() { return datas != null ? datas.size() : 0; } @Override public T getItem(int position) { return datas.get(position); } @Override public long getItemId(int position) { return position; } @Override public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) { final CommonViewHolder viewHolder = getViewHolder(position, convertView, parent); convert(viewHolder, getItem(position), position); return viewHolder.getConvertView(); }
public abstract void convert(CommonViewHolder viewHolder, T item, int position); }
好了，不贴代码了。看不明白了请点击这里：Android 快速开发系列 打造万能的ListView GridView 适配器
2.4.5 其它Utils封装
如AES128加密类、BitmapUtils、SecurePreferences、StringUtil、ToastUtil、IOUtil等等。
2.5 接口测试
为了保证数据交换、加解密正常，首先对某一个接口进行测试，以验证API Service能正常跑通。比如可以先对登录进行模拟测试，看是否成功，同时包括异常的测试，服务端是不是处理了边界异常，返回给客户端的都是封装过的异常信息，而不是抛一个敏感信息给客户端。提前进行接口测试有助于我们的基础组件运行没问题，方便后期其它模块的快速集成。
2.6 快速开发
基础组件封装好后，除了少量的从网络获取数据逻辑和本地数据库的增删改查，客户端基本上就是界面的布局工作了。界面开发基本看熟练程度和自定义View的重用。
好了，基本就这些。两个Android开发人员两个月内完成肯定是可以的，前提是至少有一个熟手。后面再谈谈MVP，毕竟这个客户端设计没法进行单元测试，如果业务逻辑越来越复杂，Activity的职责会越来越重，问题多多，不利于后期维护。
