软件开发工具：第21章 Android客户端程序架构

1、郑州大学信息工程学院第21章 Android客户端程序架构点击添加文本郑州大学信息工程学院21.1 概述 21.2 项目实战：“掌上苏大”21.3 本章小结习题 21本章导读本章导读： Android客户端程序架构的设计是Android应用开发中非常重要的问题，这里应从全局变量的定义和使用、推送的实现、相对完整的基础工具包和核心工具包（类包）的实现、对新版本的监听和自动下载更新的实现、捕获全局异常、后台服务和广播接收机制的实现等诸多方面加以考虑。本章主要知识点有：（1）Android客户端程序架构的含义和具体内容；（2）项目实战：搭建“掌上苏大”APP之Android客户端的整个程序架构。21

2、.1 概述这里“Android客户端程序架构”的含义，是指开发一个Android客户端的应用，从全局的角度应该考虑哪些问题。 一般来说，一个Android客户端应用开发，从全局的角度出发，至少应该考虑到以下方面的问题。（1）全局变量的定义和使用及全局数据配置； （2）推送的实现；（3）对新版本的监听和自动下载更新的实现；（4）相对完整的基础工具包和核心工具包（类包）；（5）对客户端各页面点击率的统计及相应数据分析（对用户行为的分析）；（6）嵌入广告的实现；（7）Android使用UncaughtExceptionHandler捕获全局异常（线程终止异常处理）；（8）Android系统账户的实现

3、；（9）整个应用的后台服务； （10）流量统计；（11）整个应用的缓存实现；（12）整个应用的内存管理以及内存泄漏的避免；（13）整个应用的广播接收机制；（14）整个应用的并发设计模式。等等。笔者将结合“掌上苏大”的开发实例，对Android客户端应用开发涉及到的从全局角度出发应考虑的问题，谈谈自己的一些体会。21.2 项目实战：“掌上苏大” “掌上苏大”是一款校园客户端应用，致力于服务苏州大学的师生，它的特点是贴近校园生活，包含消息中心、跳蚤市场、勤工俭学、校园新闻、苏大周边、交通查询、时事经纬、视频教程、真题库、考研信息、自考助学、课程表、个人中心、网站导航、音乐天地、流量查询、软件管理、

4、设置中心等若干模块，以及二维码扫描功能。21.2 项目实战：“掌上苏大”21.2.1 任务说明搭建“掌上苏大”APP之Android客户端的整个程序架构。21.2.2 整体框架和运行主界面我们在Eclipse ADT中一个创建Android应用：palmsuda_demo3工程，palmsuda_demo3工程（源码）目录结构、Splash界面、运行主界面和退出界面，如图21-1、图21-2和图21-3所示。（详见教学资源光盘code文件夹下第21章palmsuda_demo3工程）21.2 项目实战：“掌上苏大” 图21-1 palmsuda_demo3工程（源码）目录 图21-2 闪屏Sp

5、lash 图21-3 palmsuda_demo3工程主界面和退出界面21.2 项目实战：“掌上苏大”palmsuda_demo3工程中各个包的作用是：（1）com.mialab.palmsuda.main：与整个应用及诸模块相关的主关键类包。（2）com.mialab.palmsuda.base：基础类包。主要包括类BaseActivity等。（3）com.mialab.palmsuda.tools.util：核心工具包（核心类包）。包括SD卡文件读写、一般通用功能（譬如对字符串进行MD5编码、判断网络是否连接、检查服务器端是否有更新的版本等）实现、异步获取网络数据等等的相关类。（4）com

6、.mialab.palmsuda.tools.ivache：关于缓存实现和异步加载网络图片的核心工具包（核心类包）。这里也涉及到避免内存泄漏的问题。（5）mon：通用包。主要包括常量类Constants。（6）com.mialab.palmsuda.modules：主要是与单个模块相关的类包。（7）com.mialab.palmsuda.sercice：与整个应用的后台服务和广播接收器相关的类包。（8）com.mialab.palmsuda.syncauth：与Android系统账户实现相关的类包。（9）com.mialab.palmsuda.views：与自定义视图及视图控件相关的类包。21

7、.2 项目实战：“掌上苏大”21.2.3 Android全局对象ApplicationAndroid系统在运行每一个程序应用的时候，都会创建一个Application对象，用于存储与整个应用相关的公共变量。一个Android应用只会生成一个Application对象，在不同的Activity中获取的Application对象是一样的，所以Application对象是一个单例（SingleTon）。Application对象非常适合用于存储一些与整个应用相关数据，例如应用版本、应用登录账户、数据缓存等。所以可以通过继承Application类来实现应用程序级的全局变量。在palmsuda_dem

8、o3工程中，我们创建类PalmSudaApp继承android.app.Application并在AndroidManifest.xml文件中的application标签中进行注册。PalmSudaApp的onCreate()方法是该整个应用的入口点。主要代码如下：21.2 项目实战：“掌上苏大”public class PalmSudaApp extends Application private static final String TAG = Constants.APP_TAG;private static PalmSudaApp app = null;private SharedPr

9、eferences settings;private ServiceManager serviceManager;public static String versionName = ;public static int SCREEN_WEIDTH = 0;public static int SCREEN_HEIGTH = 0;public static PalmSudaApp getInstance() return app;Overridepublic void onCreate() super.onCreate();app = this;Log.d(TAG, This is PalmSu

10、da App.);CrashHandler crashHandler = CrashHandler.getInstance();crashHandler.init(getApplicationContext();settings = getSharedPreferences(APP_SETTING, Application.MODE_PRIVATE);SCREEN_WEIDTH = getResources().getDisplayMetrics().widthPixels;SCREEN_HEIGTH = getResources().getDisplayMetrics().heightPix

11、els;serviceManager = new ServiceManager(this);serviceManager.setNotificationIcon(R.drawable.notification);serviceManager.startService();bindReceiver(20); 21.2 项目实战：“掌上苏大”21.2.4 整个应用的线程终止异常处理Thread的run方法是不抛出任何检查型异常（checked exception）的，但是它自身却可能因为一个异常而被终止，导致这个线程的终结。最麻烦的是，在线程中抛出的异常即使使用try.catch也无法截获，因此可

12、能导致一些问题出现，比如发送异常的时候无法回收一些系统资源，或者没有关闭当前的连接等等。 JDK5之前，不能为单独的Thread设置UncaughtExceptionHandler，也不能指定一个默认的UncaughtExceptionHandler。为了可以设置一个UncaughtExceptionHandler，需要去继承ThreadGroup并覆写uncaughtException方法。在JDK5及以上版本中，我们可以通过Thread的实例方法setUncaughtExceptionHandler(Thread.UncaughtExceptionHandler eh)，为任何一个Thre

13、ad设置一个UncaughtExceptionHandler。当然你也可以为所有Thread设置一个默认的UncaughtExceptionHandler，通过调用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(Thread.UncaughtExceptionHandler eh)方法，这是Thread的一个static方法。 21.2 项目实战：“掌上苏大”我们把Thread的以下四个方法和一个接口看一下：（1）Thread.UncaughtExceptionHandler getUncaughtExceptionHandler()方法：返回该线程由于未捕

14、获到异常而突然终止时调用的处理程序。（2）void setUncaughtExceptionHandler(Thread.UncaughtExceptionHandler eh) 方法： 设置该线程由于未捕获到异常而突然终止时调用的处理程序。（3）static Thread.UncaughtExceptionHandler getDefaultUncaughtExceptionHandler()方法： 返回线程由于未捕获到异常而突然终止时调用的默认处理程序。（4）static void setDefaultUncaughtExceptionHandler(Thread.UncaughtExce

15、ptionHandler eh) 方法：设置当线程由于未捕获到异常而突然终止，并且没有为该线程定义其他处理程序时所调用的默认处理程序。（5）static interface Thread.UncaughtExceptionHandler接口：当 Thread因未捕获的异常而突然终止时，调用处理程序的接口。这要求我们定义一个Handler类时，必须实现Thread.UncaughtExceptionHandler接口的void uncaughtException(Thread t,Throwable e)方法。如果不设置一个Handler，那么单个Thread的Handler是null。但是，如

16、果这个单个线程是ThreadGroup中的一个Thread，那么这个线程将使用ThreadGroup的UncaughtExceptionHandler。ThreadGroup自身已经实现了Thread.UncaughtExceptionHandler接口。21.2 项目实战：“掌上苏大”uncaughtException(Thread a, Throwable e)可以拿到Thread，所以在uncaughtException释放相关资源是最好的办法。palmsuda_demo3工程中的类CrashHandler主要代码如下：public class CrashHandler implemen

17、ts UncaughtExceptionHandler public static final String TAG = Constants.APP_TAG;private Thread.UncaughtExceptionHandler mDefaultHandler;private static CrashHandler INSTANCE = new CrashHandler(); / CrashHandler实例private CrashHandler() public static CrashHandler getInstance() return INSTANCE;public voi

18、d init(Context context) mDefaultHandler = Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler();Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(this);Overridepublic void uncaughtException(Thread thread, Throwable ex) 21.2 项目实战：“掌上苏大”21.2.5 程序主要流程1PalmSudaApp的onCreate()方法程序的入口是PalmSudaApp的onCreate()方法，在onCreate()方法里

19、：创建了CrashHandler实例，并调用其实例方法init()，为整个应用的线程设置了线程终止异常处理器；继而通过ServiceManager启动了后台的Service，并周期性触发广播接收器StartServiceRecevier的onReceive()方法。2Splash的onCreate()方法然后程序流程转到闪屏Splash的onCreate()方法，Splash主要代码如下：Splash界面延迟8秒后，通过Splash中的Handler运行SplashHandler的run()方法，调用gotoPalmHome()方法，加载主界面PalmSudaHome。21.2 项目实战：“掌

20、上苏大”public class Splash extends Activity private Handler handler = new Handler();Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState);requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);/设置为无标题栏getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN,WindowM

21、anager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN); /设置为全屏模式setContentView(R.layout.splash);/ 获取当前版本,并设置在启动界面的TextViewthis.getCurrentVersion();/ 延迟8秒，再运行SplashHandler的run()方法handler.postDelayed(new SplashHandler(), 8000);class SplashHandler implements Runnable Overridepublic void run() gotoPalmHome();private void

22、 gotoPalmHome() /加载主界面Intent intent = new Intent(this, PalmSudaHome.class);startActivity(intent);finish();/ 把当前的Activity从任务栈里面移除21.2 项目实战：“掌上苏大”3主界面PalmSudaHome的onCreate()方法这时程序流程转到PalmSudaHome的onCreate()方法，PalmSudaHome主要代码如下：public class PalmSudaHome extends BaseActivity private MainViewHelper mVie

23、wHelper;private SharedPreferences settings;Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.palm_main);settings = PalmSudaApp.getInstance().getSettings(); /获取本地设置文件mViewHelper = new MainViewHelper(this);loadData();private void load

24、Data() PalmSudaApp.contentId = ;if (TextUtils.isEmpty(PalmSudaApp.contentId) handleMainView(10285, 苏州大学, true, false);21.2 项目实战：“掌上苏大”private void handleMainView(final String contentid, final String addr,final boolean isfirst, final boolean isSwitch) MaintainMgr.getInstance().getModuleList(contentid

25、, addr, versionName,isfirst, new MaintainMgr.ContentReadyCallback() Overridepublic void dataReady(Object data) if (data != null) aItem = (ContentItem) data;setMainView(aItem, isSwitch); else showToast(没有获得数据,请查看网络是否通畅！););private void setMainView(ContentItem aItem, boolean isSwitch) mViewHelper.setC

26、otentItem(aItem);21.2 项目实战：“掌上苏大”由以上代码，我们看到以下的流程：PalmSudaHome的onCreate()方法loadData()方法handleMainView(final String contentid, final String addr,final boolean isfirst, final boolean isSwitch)方法MaintainMgr.getInstance().getModuleList(final String contentId, final String content Address, final String ve

27、rsion,final boolean isfirst, final ContentReadyCallback aCallback)方法。必须注意到：MaintainMgr.getInstance()的getModuleList()方法的签名表明，一旦成功获得数据，将进行回调，回调的是PalmSudaHome的setMainView(ContentItem aItem, boolean isSwitch)方法，继而调用了MainViewHelper的setContentItem(ContentItem aItem)方法，使数据（包括远程数据，譬如表示模块的小图标）在手机的主界面显示出来。21.

28、2 项目实战：“掌上苏大”4MaintainMgr.getInstance()的getModuleList()方法获得数据MaintainMgr.getInstance()的getModuleList()方法使用线程池ExecutorService实例中的线程执行实现Runnable接口的任务（即执行Run方法中的代码）MaintainMgr的getAssetModuleList(String contentId)方法（注意传进去的参数是10285）MaintainMgr的getFromAsset(Context context, String fileName)方法（注意传进去的文件名fil

29、eName是datas/ 10285.txt，10285.txt是json数据，存储路径是assets目录下的datas文件夹。）MaintainMgr的getContentItem(String src, boolean isSave, String filename)方法（把json数据封装到ContentItem实体对象中）。（说明：这里为了方便起见，并没有从后台数据库中取数据，而是把数据放到了10285.txt中，并且是json格式。实际开发中并非如此，而要进行后台接口的编写，通过提供API接口，把后台数据库中的数据转换成json格式数据，以供手机客户端访问，如第18章服务器端接口编程

30、所述。）主管理类MaintainMgr的主要代码如下：21.2 项目实战：“掌上苏大”public class MaintainMgr private static MaintainMgr mgr;private ContentItem mContentItem;private PalmSudaApp app = PalmSudaApp.getInstance();private ExecutorService executorService = null;private MaintainMgr() executorService = Executors.newFixedThreadPool(

31、6);public static MaintainMgr getInstance() if (mgr = null) mgr = new MaintainMgr();return mgr;public void getModuleList(final String contentId,final String contentAddress, final String version,final boolean isfirst, final ContentReadyCallback aCallback) final Handler handler = new Handler() public v

32、oid handleMessage(Message message) aCallback.dataReady(message.obj);21.2 项目实战：“掌上苏大”executorService.execute(new Runnable() Overridepublic void run() try String src = null;ContentItem contentItem = null;if (contentItem = null) src = getAssetModuleList(contentId);contentItem = getContentItem(src, fals

33、e, );if (contentItem != null) mContentItem = contentItem;handler.sendMessage(Message.obtain(handler, 0, contentItem); catch (Exception e) handler.sendMessage(Message.obtain(handler, 0, mContentItem);android.util.Log.e(hand, content item-, e););private ContentItem getContentItem(String src, boolean i

34、sSave, String filename) private String getAssetModuleList(String contentId) throws IOException return getFromAsset(app, datas/ + contentId + .txt);public String getFromAsset(Context context, String fileName) throws IOException public interface ContentReadyCallback public void dataReady(Object data);

35、21.2 项目实战：“掌上苏大”5回调MainViewHelper的setContentItem(ContentItem aItem)方法MainViewHelper的setContentItem(ContentItem aItem)方法MainViewHelper的notifyDataChange()方法MainViewHelper的setFlipperView(List gridItems)方法和setBarView(List barItems)方法手机界面上显示出相应的图片和文字。（参见教学资源光盘code文件夹下第21章palmsuda_demo3工程中主界面帮助类MainViewHe

36、lper.java的代码）。21.2 项目实战：“掌上苏大”21.2.5 推送的实现推送实现的步骤如下：（1）先把教学资源光盘code文件夹下第21章的asmack.jar和mialab-pushlib.jar两个jar文件拷贝到palmsuda_demo3工程中libs目录下。（2）在AndroidManifest.xml文件中的application标签下注册NotificationService和NotificationDetailsActivity。 21.2 项目实战：“掌上苏大”（3）在com.mialab.palmsuda.service包中创建ServiceManager类，在

37、ServiceManager类中添加startService()和startNotificationService()两个方法，在ServiceManager的startService()方法中添加调用startNotificationService()方法的代码。（4）在PalmSudaApp的onCreate()方法中创建ServiceManager实例，并添加调用ServiceManager的startService()实例方法，（代码详见教学资源光盘code文件夹下第21章palmsuda_demo3工程中的PalmSudaApp.java和ServiceManager.java。）（

38、5）把教学资源光盘code文件夹下第14章消息推送目录下的mialabpush.war拷贝到Tomcat服务器的webapps目录下，启动Tomcat服务器。（mialabpush.war的部署同第14章消息推送。）（6）如图21-4所示，在mialabpush的控制台输入要推送的消息，便可实现推送。21.2 项目实战：“掌上苏大”图21-4 mialabpush控制台 图21-5 客户端显示推送消息如图21-5所示，手机客户端显示推送消息。21.2 项目实战：“掌上苏大”21.2.6 整个应用的后台服务和广播接收机制在PalmSudaApp的onCreate()方法中调用ServiceMan

39、ager实例方法startService()，并通过bindReceiver(20);的调用，周期性触发StartServiceRecevier的onReceive()方法。public class PalmSudaApp extends Application private ServiceManager serviceManager;Overridepublic void onCreate() serviceManager = new ServiceManager(this);serviceManager.setNotificationIcon(R.drawable.notificatio

40、n);serviceManager.startService();bindReceiver(20);21.2 项目实战：“掌上苏大”public void bindReceiver(int minutes) Log.d(bindReceiver, #bindReceiver: repeat minutes= + minutes);Intent intent = new Intent(PalmSudaApp.getInstance(),StartServiceRecevier.class);intent.setAction(start.service.receiver.action);Alarm

41、Manager am = (AlarmManager) getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);if (sender != null) am.cancel(sender); else sender = PendingIntent.getBroadcast(PalmSudaApp.getInstance(), 0,intent, PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT);long trigerTime = System.currentTimeMillis() + 300000+ (long) (300000 * Math.ran

42、dom();if (Constants.TEST_MODE | Constants.DEBUG_MODE) minutes = 3;trigerTime = System.currentTimeMillis() + 90000;am.setRepeating(AlarmManager.RTC_WAKEUP, trigerTime, minutes * 60000,sender);21.2 项目实战：“掌上苏大”ServiceManager的startService()方法调用相关代码如下：public final class ServiceManager private Context con

43、text;private Properties props;private String apiKey;private String xmppHost;private String xmppPort;public ServiceManager(Context context) this.context = context;props = loadProperties();apiKey = props.getProperty(apiKey, );xmppHost = props.getProperty(xmppHost, );xmppPort = props.getProperty(xmppPo

44、rt, 5222);private Properties loadProperties() Properties props = new Properties();try int id = context.getResources().getIdentifier(pushclient, raw,context.getPackageName();props.load(context.getResources().openRawResource(id); catch (Exception e) Log.e(LOGTAG, Could not find the properties file., e

45、);return props;public void startService() startNotificationService();startBackService();21.2 项目实战：“掌上苏大”public void startNotificationService()Thread serviceThread = new Thread(new Runnable() Overridepublic void run() Intent intent = NotificationService.getIntent();context.startService(intent););serv

46、iceThread.start();public void startBackService() Log.d(LOGTAG, startBackService.);Intent intent = new Intent(com.mialab.palmsuda.service.BackService);context.startService(intent);context.bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);private BackService backService;private ServiceConnection connection = new ServiceConn