《Android源代码设计模式解析》读书笔记——Android中你应该知道的设计模式
2017-08-16 18:02
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断断续续的,《Android源代码设计模式解析》也看了一遍。书中提到了非常多的设计模式。可是有部分在开发中见到的几率非常小,所以掌握不了也没有太大影响。
我认为这本书的最大价值有两点,一个是从设计模式的角度去理解Android源代码,结合着日常开发中的经常使用类,对设计模式的理解会更加的深刻;另外一个优点就是了解经常使用模式。再看其它人写的代码的时候,更easy理解代码思路。
以下是我的读书笔记和一些思考,设计模式仅仅整理我认为重要的部分。
建造者模式
建造者模式最明显的标志就是Build类,而在Android中最经常使用的就是Dialog的构建。Notification的构建也是标准的建造者模式。建造者模式非常好理解,假设一个类的构造须要非常多參数。并且这些參数并不都是必须的,那么这样的情况下就比較适合Builder。
比方构建一个AlertDialog。标题、内容、取消button、确定button、中立button。你可能仅仅须要单独设置几个属性就可以;另外在我的OkHttpPlus项目中,构造一个Http请求也是这样的。有可能你仅仅须要设置URL,有可能须要加入请求參数、Http Header等,这个时候建造者模式也是比較合适的。
单例模式
单例在Android开发中经经常使用到,可是表现形式可能不太一样。以ActivityManager等系统服务来说,是通过静态代码块的形式实现单例,在首次载入类文件时。生成单例对象,然后保存在Cache中,之后的使用都是直接从Cache中获取。
class ContextImpl extends Context { static { registerService(ACTIVITY_SERVICE, new ServiceFetcher() { public Object createService(ContextImpl ctx) { return new ActivityManager(ctx.getOuterContext(), ctx.mMainThread.getHandler()); }}); } }
当然。还有更加明显的样例,比方AccessibilityManager内部自己也保证了单例,使用getInstance获取单例对象。
public static AccessibilityManager getInstance(Context context) { synchronized (sInstanceSync) { if (sInstance == null) { ...... IBinder iBinder = ServiceManager.getService(Context.ACCESSIBILITY_SERVICE); IAccessibilityManager service = iBinder == null ? null : IAccessibilityManager.Stub.asInterface(iBinder); sInstance = new AccessibilityManager(context, service, userId); } } return sInstance; }
除此之外。另一些伪单例。比方Application。默认情况下在一个进程中仅仅存在一个实例。可是Application不能算是单例,由于它的构造方法未私有,你能够生成多个Application实例,可是没实用,你没有通过attach()绑定相关信息,没有上下文环境。
public Application() { super(null); }
单例的使用场景也非常easy。就是一个App仅仅须要存在一个类实例的情况。或者是类的初始化操作比較耗费资源的情况。在非常多开源框架中,我们仅仅须要一个对象就可以完毕工作,比方各种网络框架和图片载入库。
除此之外,由于单例的实现方式非常多,比方懒汉式、饿汉式、静态内部类、双重锁检查、枚举等方式。所以要清楚每种实现方式的主要特点和使用场景。
原型模式
原型模式在开发中使用的并不多,可是在源代码中却有所体现。书中以Intent介绍了原型模式,是通过实现Cloneable接口来做的
public class Intent implements Parcelable, Cloneable { @Override public Object clone() { return new Intent(this); } }
事实上这样来看的话,原型模式也比較好理解。就是你想更快的获取到一个同样属性的对象。那么就能够使用原型模式,比方这里就获取到了一个Intent对象,Intent里面的属性与被clone的同样,可是两者并无关联。能够单独使用。
除了实现Cloneable接口,你全然能够自定义一个方法,来获取一个对象。我这里以PhoneLayoutInflater为样例介绍。
PhoneLayoutInflater是LayoutInflater的子类,假设我们在Activity中获取LayoutInflate的话。是通过以下方法
@Override public Object getSystemService(String name) { if (LAYOUT_INFLATER_SERVICE.equals(name)) { if (mInflater == null) { mInflater = LayoutInflater.from(getBaseContext()).cloneInContext(this); } return mInflater; } return getBaseContext().getSystemService(name); }
能够看到,假设为null,就会调用cloneInContext()。这种方法在LayoutInflate是抽象方法,详细实如今PhoneLayoutInflater中
public LayoutInflater cloneInContext(Context newContext) { return new PhoneLayoutInflater(this, newContext); }
能够看到,这也是一个原型模式。所以我们不要太纠结于形式,更重要的是理解这样做的优点。
除了在源代码中能够看到原型模式。在开源框架中也能够看到,比方OkHttpClient中就存在着以下的方法
/** Returns a shallow copy of this OkHttpClient. */ @Override public OkHttpClient clone() { return new OkHttpClient(this); }
能够看到,实现和前面的全然同样。也是new了一个对象返回,由于OkHttpClient的构造过程比較复杂,參数众多,所以用这样的方式来直接生成新对象。成本非常低,并且能保留之前对象的參数设置。
工厂方法模式
书中对于工厂方法模式的一个观点非常新鲜,就是Activity.onCreate()能够看做是工厂方法模式,来生成不同的View对象填充界面。可是我对这个说法不太苟同,原因有两点:一是这样的形式不太符合工厂方法,没有抽象,没有实现,不符合一般格式,也不是静态方法。不可看做是静态工厂方法;二是没有以生成对象为结果,即不是return view来生成对象,仅仅是通过setContentView()来设置了属性而已。
这就像是给一个Activity设置了背景颜色一样。
当然,设计模式这东西一个人有一个人的看法。
静态工厂方法在Android中比較明显的样例应该就是BitmapFactory了,通过各种decodeXXX()就能够从不同渠道获得Bitmap对象,这里不再赘述。
策略模式
在书中策略模式讲得非常好,结合动画的插值器使用方法,我们能够非常好的理解策略模式的形式和使用方法。在我看来。策略模式就相当于一个影碟机。你往里面插什么碟子,就能放出什么电影。
同样。在OkHttpPlus的封装中,为了对网络返回值进行解析,我使用了策略模式。当然我写代码的时候还不知道策略模式。是写完了之后突然想到。这就是策略模式啊!
策略模式的精髓就在于,你传入一个类,后面的处理就能依照这个类的实现去做。以动画为例。设置不同的插值器对象,就能够得到不同的变化曲线;以返回值解析为例,传入什么样的解析器,就能够把二进制数据转换成什么格式的数据。比方String、Json、XML。
责任链模式
书中对于责任链模式选取的样例非常有代表性。那就是Android的触摸机制,这个看法让我从另一个维度去理解Android中的触摸事件传递。我在这里提到这个模式,并不想说太多。仅仅是简单的推荐你读一下这一章的内容。相信你也会有收获的。
观察者模式
Android中的观察者模式应该是用的非常频繁的一种模式了。对于这个模式的使用场景就一句话:你想在某个对象发生变化时,立马收到通知。书中介绍观察者模式使用的是ListView的Adapter为样例。我之前知道Adapter属于适配器模式。不知道这里还有观察者模式的身影。学到了。
Android里面的各种监听器。也都属于观察者模式。比方触摸、点击、按键等。ContentProvider和广播接收者也有观察者模式的身影,能够说是无处不在。
除此之外。如今非常多基于观察者模式的第三方框架也是非常多。比方EventBus、RxJava等等。都是对观察者模式的深入使用。感兴趣的同学能够研究一下。
模板方法模式
这个模式我之前见的比較少,可是理解之后,就会发现这个模式非常easy。我认为,模板方法模式的使用场景也是一句话:流程确定,详细实现细节由子类完毕。
这里要关注一下『流程』这个关键字。随便拿一个抽象类,都符合”详细实现细节由子类完毕”的要求。关键就在于是否有流程。有了流程,就叫模板方法模式,没有流程。就是抽象类的实现。
书中讲这个模式用的是AsyncTask,各个方法之间的运行符合流程。详细实现由我们完毕,非常经典。
另外一个方面,Activity的生命周期方法能够看做是模板方法模式,各个生命周期方法都是有顺序的。详细实现我们能够重写,是不是和前面的要求非常符合?关于这方面的理解,能够參考我的这篇文章:对Activity生命周期的理解。
除了Android里面的模板方法模式。在其它开源项目中也存在着这个模式的运用。比方鸿洋的OkHttp-Utils项目,就是模板方法模式的典型实现。将一个Http请求的过程切割成几部分,比方获取URL,获取请求头。拼接请求信息等步骤,这几个步骤之前有先后顺序,就能够这样来做。
代理模式和装饰器模式
之所以把这两个放在一起说,是由于这两种模式非常像,所以这里简介下他们之间的差别,主要有两点。装饰器模式关注于在一个对象上动态的加入方法,而代理模式关注于控制对对象的訪问
代理模式。代理类能够对它的客户隐藏一个对象的详细信息。因此,当使用代理模式的时候。我们经常在一个代理类中创建一个对象的实例。而当我们使用装饰器模式的时候。通常的做法是将原始对象作为一个參数传给装饰者的构造器
这两句话可能不太好理解,没关系,以下看个样例。
代理模式会持有被代理对象的实例,而这个实例通常是作为成员变量直接存在于代理类中的,即不须要额外的赋值。
比方说WindowManagerImpl就是一个代理类,尽管名字上看着不像,可是它代理的是WindowManagerGlobal对象。从以下的代码中就能够看出来。
public final class WindowManagerImpl implements WindowManager { private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance(); private final Display mDisplay; private final Window mParentWindow; ...... @Override public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) { mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow); } @Override public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params) { mGlobal.updateViewLayout(view, params); } @Override public void removeView(View view) { mGlobal.removeView(view, false); } @Override public void removeViewImmediate(View view) { mGlobal.removeView(view, true); } @Override public Display getDefaultDisplay() { return mDisplay; } }
从上面的代码中能够看出,大部分WindowManagerImpl的方法都是通过WindowManagerGlobal实现的,而WindowManagerGlobal对象不须要额外的赋值,就存在于WindowManagerImpl中。另外。WindowManagerGlobal中事实上有大量的方法,可是通过WindowManagerImpl代理之后。都没有暴露出来。对开发人员是透明的。
我们再来看一下装饰器模式。装饰器模式的目的不在于控制訪问,而是扩展功能,相比于继承基类来扩展功能,使用装饰器模式更加的灵活。
书中是以Context和它的包装类ContextWrapper解说的,也非常的典型。我这里就不在赘述了,贴出一些代码来说明装饰器模式的形式。
public class ContextWrapper extends Context { Context mBase; public ContextWrapper(Context base) { mBase = base; } }
可是另一个问题,就是在ContextWrapper中。全部方法的实现都是通过mBase来实现的,形式上是对上号了,说好的扩展功能呢?
功能扩展事实上是在ContextWrapper的子类ContextThemeWrapper里面。
在ContextWrapper里面。获取系统服务是直接通过mBase完毕的
@Override public Object getSystemService(String name) { return mBase.getSystemService(name); }
可是在ContextThemeWrapper里面,对这种方法进行了重写。完毕了功能扩展
@Override public Object getSystemService(String name) { if (LAYOUT_INFLATER_SERVICE.equals(name)) { if (mInflater == null) { mInflater = LayoutInflater.from(getBaseContext()).cloneInContext(this); } return mInflater; } return getBaseContext().getSystemService(name); }
当然,假设不存在功能扩展就不算是装饰器模式了吗?事实上设计模式本来就是『仁者见仁,智者见智』的事情。仅仅要你能理解这个意思就好。
外观模式
外观模式可能看到的比較少,可是事实上不经意间你就用到了。这里以我的一个开源项目KLog来说吧,在最開始写这个类的时候,就仅仅有KLog这一个类。完毕主要的Log打印功能,后来又加入了JSON解析、XML解析、Log信息存储等功能,这个时候一个类就不太合适了。于是我把JSON、XML、FILE操作相关的代码抽取到单独的类中。比方JSON打印的代码
public class JsonLog { public static void printJson(String tag, String msg, String headString) { String message; try { if (msg.startsWith("{")) { JSONObject jsonObject = new JSONObject(msg); message = jsonObject.toString(KLog.JSON_INDENT); } else if (msg.startsWith("[")) { JSONArray jsonArray = new JSONArray(msg); message = jsonArray.toString(KLog.JSON_INDENT); } else { message = msg; } } catch (JSONException e) { message = msg; } Util.printLine(tag, true); message = headString + KLog.LINE_SEPARATOR + message; String[] lines = message.split(KLog.LINE_SEPARATOR); for (String line : lines) { Log.d(tag, "║ " + line); } Util.printLine(tag, false); } }
代码非常easy,就一个方法,可是在使用的时候,不管打印哪种格式,都是这样使用的
//普通打印 KLog.d(LOG_MSG); //JSON格式打印 KLog.json(JSON); //XML格式打印 KLog.xml(XML);
能够看到。尽管功能不同,可是都通过KLog这个类进行了封装。用户仅仅知道用KLog这个类能完毕全部需求就可以,全然不须要知道代码实现是几个类完毕的。
实际上,在KLog内部,是多个类共同完毕打印功能的。
private static void printLog(int type, String tagStr, Object... objects) { if (!IS_SHOW_LOG) { return; } String[] contents = wrapperContent(tagStr, objects); String tag = contents[0]; String msg = contents[1]; String headString = contents[2]; switch (type) { case V: case D: case I: case W: case E: case A: BaseLog.printDefault(type, tag, headString + msg); break; case JSON: JsonLog.printJson(tag, msg, headString); break; case XML: XmlLog.printXml(tag, msg, headString); break; } }
可是通过外观模式。这些细节对用户隐藏了,这样假设以后我想更换JSON的解析方式,用户的代码不须要不论什么修改,这也是这个设计模式的优势所在。
总结
唠唠叨叨的,总算是把这几种设计模式介绍完了,看完这篇文章。你应该就会发现事实上Android中的设计模式确实到处都存在,不是缺少设计模式,而是缺少一双发现的眼睛。当然。设计模式的提出是为了解决特定的问题。当我们遇到相似问题的时候,能够从设计模式的角度思考和解决这个问题,这应该是我最大的收获吧。
关于我
江湖人称『凯子哥』,Android开发人员,喜欢技术分享,热爱开源。我的CSDN博客:http://blog.csdn.net/zhaokaiqiang1992
我的微博:裸奔的凯子哥。每天会不定时分享高质量博客,欢迎关注
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