1.0Android簡介

1.1Android系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Android大致可以分為4層架構(gòu)：Linux內(nèi)核層、系統(tǒng)運行庫層、應用框架層和應用層。

1. Linux內(nèi)核層：Android系統(tǒng)是基于Linux內(nèi)核的，這一層為Android設備的各種硬件提供了底層的驅(qū)動，如顯示驅(qū)動、音頻驅(qū)動、照相機驅(qū)動、藍牙驅(qū)動、Wi-Fi驅(qū)動、電源管理等。
2. 系統(tǒng)運行庫層：這一層通過一些C/C++庫為Android系統(tǒng)提供了主要的特性支持。如SQLite庫提供了數(shù)據(jù)庫的支持，OpenGL|ES庫提供了3D繪圖的支持，Webkit庫提供了瀏覽器內(nèi)核的支持等。在這一層還有Android運行時庫，它主要提供了一些核心庫，允許開發(fā)者使用Java語言來編寫Android應用。另外，Android運行時庫中還包含了Dalvik虛擬機（5.0系統(tǒng)之后改為ART運行環(huán)境），它使得每一個Android應用都能運行在獨立的進程中，并且擁有一個自己的虛擬機實例。相較于Java虛擬機，Dalvik和ART都是專門為移動設備定制的，它針對手機內(nèi)存、CPU性能有限等情況做了優(yōu)化處理。
3. 應用框架層：這一層主要提供了構(gòu)建應用程序時可能用到的各種API，Android自帶的一些核心應用就是使用這些API完成的，開發(fā)者可以使用這些API來構(gòu)建自己的應用程序。

4. 應用層：所有安裝在手機上的應用程序都是屬于這一層的，比如系統(tǒng)自帶的聯(lián)系人、短信等程序，或者是你從Google Play上下載的小游戲，當然還包括你自己開發(fā)的程序。

   
   
   Android系統(tǒng)架構(gòu)

1.2Android系統(tǒng)版本

Android系統(tǒng)版本及其詳細信息

1.3Android四大組件

Android系統(tǒng)四大組件分別是Activity、Service、BroadcastReceiver和ContentProvider。

1. Activity：是所有Android應用程序的門面，凡是在應用中你看得到的東西，都是放在Activity中的。
2. Service：就比較低調(diào)了，你無法看到它，但它會在后臺默默地運行，即使用戶退出了應用，Service仍然是可以繼續(xù)運行的。
3. BroadcastReceiver：允許你的應用接收來自各處的廣播消息，比如電話、短信等，當然，你的應用也可以向外發(fā)出廣播消息。
4. ContentProvider：則為應用程序之間共享數(shù)據(jù)提供了可能，比如你想要讀取系統(tǒng)通訊錄中的聯(lián)系人，就需要通過ContentProvider來實現(xiàn)。

2.0Android文件結(jié)構(gòu)

Project模式的項目結(jié)構(gòu)

1. .gradle和.idea：這兩個目錄下放置的都是Android Studio自動生成的一些文件，無須關(guān)心，也不要去手動編輯。
2. app：項目中的代碼、資源等內(nèi)容都是放置在這個目錄下的，后面的開發(fā)工作也基本是在這個目錄下進行的。
3. build：這個目錄主要包含了一些在編譯時自動生成的文件，也不需要過多關(guān)心。
4. gradle：這個目錄下包含了gradle wrapper的配置文件，使用gradle wrapper的方式不需要提前將gradle下載好，而是會自動根據(jù)本地的緩存情況決定是否需要聯(lián)網(wǎng)下載gradle。

Android Studio默認就是啟用gradle wrapper方式的，如果需要更改成離線模式，可以點擊Android Studio導航欄→File→Settings→Build, Execution,Deployment→Gradle，進行配置更改。

5. .gitignore：這個文件是用來將指定的目錄或文件排除在版本控制之外的。
6. build.gradle：這是項目全局的gradle構(gòu)建腳本，通常這個文件中的內(nèi)容是不需要修改的。
7. gradle.properties：這個文件是全局的gradle配置文件，在這里配置的屬性將會影響到項目中所有的gradle編譯腳本。
8. gradlew和gradlew.bat：這兩個文件是用來在命令行界面中執(zhí)行g(shù)radle命令的，其中g(shù)radlew是在Linux或Mac系統(tǒng)中使用的，gradlew.bat是在Windows系統(tǒng)中使用的。
9. HelloWorld.imliml：這個文件是所有IntelliJ IDEA項目都會自動生成的一個文件（Android Studio是基于IntelliJ IDEA開發(fā)的），用于標識這是一個IntelliJ IDEA項目，不需要修改這個文件中的任何內(nèi)容。
10. local.properties：這個文件用于指定本機中的Android SDK路徑，通常內(nèi)容是自動生成的，我們并不需要修改。除非你本機中的Android SDK位置發(fā)生了變化，那么就將這個文件中的路徑改成新的位置即可。
11. settings.gradle：這個文件用于指定項目中所有引入的模塊。由于HelloWorld項目中只有一個app模塊，因此該文件中也就只引入了app這一個模塊。通常情況下，模塊的引入是自動完成的，需要我們手動修改這個文件的場景可能比較少。

2.1 app目錄下的文件結(jié)構(gòu)

除了app目錄之外，大多數(shù)的文件和目錄是自動生成的，并不需要進行修改。app目錄下的內(nèi)容才以后的工作重點，展開之后的結(jié)構(gòu)如圖

app目錄下的結(jié)構(gòu)

1. build：這個目錄和外層的build目錄類似，也包含了一些在編譯時自動生成的文件，不過它里面的內(nèi)容會更加復雜。
2. libs：如果你的項目中使用到了第三方jar包，就需要把這些jar包都放在libs目錄下，放在這個目錄下的jar包會被自動添加到項目的構(gòu)建路徑里。
3. androidTest：此處是用來編寫Android Test測試用例的，可以對項目進行一些自動化測試。
4. java：java目錄是放置我們所有Java代碼的地方（Kotlin代碼也放在這里），展開該目錄，你將看到系統(tǒng)幫我們自動生成了一個MainActivity文件。
5. res：在項目中使用到的所有圖片、布局、字符串等資源都要存放在這個目錄下。圖片放在drawable目錄下，布局放在layout目錄下，字符串放在values目錄下。
6. AndroidManifest.xml：這是整個Android項目的配置文件，在程序中定義的所有四大組件都需要在這個文件里注冊，另外還可以在這個文件中給應用程序添加權(quán)限聲明。
7. test：此處是用來編寫Unit Test測試用例的，是對項目進行自動化測試的另一種方式。
8. .gitignore：這個文件用于將app模塊內(nèi)指定的目錄或文件排除在版本控制之外，作用和外層的.gitignore文件類似
9. app.iml：IntelliJ IDEA項目自動生成的文件，不需要關(guān)心或修改這個文件中的內(nèi)容。
10. build.gradle：這是app模塊的gradle構(gòu)建腳本，這個文件中會指定很多項目構(gòu)建相關(guān)的配置。
11. proguard-rules.pro：這個文件用于指定項目代碼的混淆規(guī)則，當代碼開發(fā)完成后打包成安裝包文件，如果不希望代碼被別人破解，通常會將代碼進行混淆，從而讓破解者難以閱讀。

2.2 res目錄下的文件結(jié)構(gòu)

res目錄下的結(jié)構(gòu)

1. 所有以“drawable”開頭的目錄都是用來放圖片的
2. 所有以“mipmap”開頭的目錄都是用來放應用圖標的
3. 所有以“values”開頭的目錄都是用來放字符串、樣式、顏色等配置的
4. 所有以“l(fā)ayout”開頭的目錄都是用來放布局文件的

之所以有這么多“mipmap”開頭的目錄，其實主要是為了讓程序能夠更好地兼容各種設備。drawable目錄也是相同的道理，雖然Android Studio沒有幫我們自動生成，但是我們應該自己創(chuàng)建drawable-hdpi、drawable-xhdpi、drawable-xxhdpi等目錄。

2.2.1使用資源

這里以strings.xml文件為例。
打開res/values/strings.xml文件，內(nèi)容如下所示：

<resources>
    <string name="app_name">My Application</string>
</resources>

這里定義了一個應用程序名的字符串，有以下兩種方式來引用它。

1. 在代碼中通過R.string.app_name可以獲得該字符串的引用。
2. 在XML中通過@string/app_name可以獲得該字符串的引用。

基本的語法就是上面這兩種方式，其中string部分是可以替換的，如果是引用的圖片資源就可以替換成drawable，如果是引用的應用圖標就可以替換成mipmap，如果是引用的布局文件就可以替換成layout，以此類推。

3.0詳解build.gradle文件

不同于Eclipse，Android Studio是采用Gradle來構(gòu)建項目的。
Gradle是一個非常先進的項目構(gòu)建工具，它使用了一種基于Groovy的領(lǐng)域特定語言（DSL）來進行項目設置，摒棄了傳統(tǒng)基于XML（如Ant和Maven）的各種煩瑣配置。

可以看到，項目中有兩個build.gradle文件，一個是在最外層目錄下的，一個是在app目錄下的。

3.1最外層目錄的build.gradle

代碼如下：

buildscript {
    ext.kotlin_version = '1.3.61'
    repositories {
        google()
        jcenter()
    }
    dependencies {
        classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.6.1'
        classpath "org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:$kotlin_version"
    }
}

allprojects {
    repositories {
        google()
        jcenter()
    }
}

1. 兩處repositories的閉包中都聲明了google()和jcenter()這兩行配置，它們分別對應了一個代碼倉庫。聲明了這兩行配置之后，我們就可以在項目中輕松引用任何google和jcenter倉庫中的依賴庫了。
   google倉庫中包含的主要是Google自家的擴展依賴庫。
   jcenter倉庫中包含的大多是一些第三方的開源庫。
2. dependencies閉包中使用classpath聲明了兩個插件：一個Gradle插件和一個Kotlin插件。
   com.android.tools.build:gradle:3.5.2，最后面的部分是插件的版本號，它通常和當前Android Studio的版本是對應的
   另外一個Kotlin插件則表示當前項目是使用Kotlin進行開發(fā)的，如果是Java版的Android項目，則不需要聲明這個插件。Kotlin插件的版本號是1.3.61。

3.2 app目錄下的build.gradle

代碼如下：

apply plugin: 'com.android.application'
apply plugin: 'kotlin-android'
apply plugin: 'kotlin-android-extensions'

android {
    compileSdkVersion 32
    buildToolsVersion '28.0.3'

    defaultConfig {
        applicationId 'com.test.test'
        minSdkVersion 21
        targetSdkVersion 32
        versionCode 1
        versionName "1.0"

        testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
    }

    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib-jdk7:$kotlin_version"
    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.0.2'
    implementation 'androidx.core:core-ktx:1.0.2'
    implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout:1.1.3'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.1'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.2.0'
}

1. 第一行應用了一個插件，一般有兩種值可選：<1>com.android.application表示這是一個應用程序模塊<2>com.android.library表示這是一個庫模塊。
   二者最大的區(qū)別在于，應用程序模塊是可以直接運行的，庫模塊只能作為代碼庫依附于別的應用程序模塊來運行。
2. 接下來的兩行應用了kotlin-android和kotlin-android-extensions這兩個插件。
   <1>如果你想要使用Kotlin來開發(fā)Android項目，那么第一個插件就是必須應用的。
   <2>第二個插件幫助我們實現(xiàn)了一些非常好用的Kotlin擴展功能。
3. 緊接著是一個大的android閉包，在這個閉包中我們可以配置項目構(gòu)建的各種屬性。
   <1>compileSdkVersion用于指定項目的編譯版本，這里指定成32表示使用Android API 32系統(tǒng)的SDK編譯。
   <2>buildToolsVersion用于指定項目構(gòu)建工具的版本，版本是28.0.3。
4. 閉包中又嵌套了一個defaultConfig閉包，defaultConfig閉包中可以對項目的更多細節(jié)進行配置。
   <1>applicationId是每一個應用的唯一標識符，絕對不能重復。<2>minSdkVersion用于指定項目最低兼容的Android系統(tǒng)版本，這里指定成21表示最低兼容到Android 5.0系統(tǒng)。
   <3>targetSdkVersion指定的值表示你在該目標版本上已經(jīng)做過了充分的測試，系統(tǒng)將會為你的應用程序啟用一些最新的功能和特性。比如Android 6.0系統(tǒng)中引入了運行時權(quán)限這個功能，如果你將targetSdkVersion指定成23或者更高，那么系統(tǒng)就會為你的程序啟用運行時權(quán)限功能，而如果你將targetSdkVersion指定成22，那么就說明你的程序最高只在Android 5.1系統(tǒng)上做過充分的測試，Android 6.0系統(tǒng)中引入的新功能自然就不會啟用了。
   <4>versionCode用于指定項目的版本號。
   <5>versionName用于指定項目的版本名。
   <6>testInstrumentationRunner用于在當前項目中啟用JUnit測試，你可以為當前項目編寫測試用例，以保證功能的正確性和穩(wěn)定性。
5. buildTypes閉包中用于指定生成安裝文件的相關(guān)配置，通常只會有兩個子閉包：一個是debug，一個是release。
   <1>debug閉包用于指定生成測試版安裝文件的配置。
   debug閉包是可以忽略不寫的，因此我們看到上面的代碼中就只有一個release閉包。
   <2>release閉包用于指定生成正式版安裝文件的配置。
   (1)minifyEnabled用于指定是否對項目的代碼進行混淆，true表示混淆，false表示不混淆。
   (2)proguardFiles用于指定混淆時使用的規(guī)則文件，這里指定了兩個文件：
   第一個proguard-android-optimize.txt是在<Android SDK>/tools/proguard目錄下的，里面是所有項目通用的混淆規(guī)則；
   第二個proguard-rules.pro是在當前項目的根目錄下的，里面可以編寫當前項目特有的混淆規(guī)則。

注意：通過Android Studio直接運行項目生成的都是測試版安裝文件。

6. dependencies閉包它可以指定當前項目所有的依賴關(guān)系。通常Android Studio項目一共有3種依賴方式：本地依賴、庫依賴和遠程依賴。
   <1>本地依賴可以對本地的jar包或目錄添加依賴關(guān)系。
   implementation fileTree就是一個本地依賴聲明，它表示將libs目錄下所有.jar后綴的文件都添加到項目的構(gòu)建路徑中。
   <2>庫依賴可以對項目中的庫模塊添加依賴關(guān)系。
   庫依賴聲明這里沒有用到，它的基本格式是implementationproject后面加上要依賴的庫的名稱，比如有一個庫模塊的名字叫helper，那么添加這個庫的依賴關(guān)系只需要加入implementation project(':helper')這句聲明即可。
   <3>遠程依賴則可以對jcenter倉庫上的開源項目添加依賴關(guān)系。
   implementation則是遠程依賴聲明，androidx.appcompat:appcompat:1.0.2就是一個標準的遠程依賴庫格式，加上這句聲明后，Gradle在構(gòu)建項目時會首先檢查一下本地是否已經(jīng)有這個庫的緩存，如果沒有的話則會自動聯(lián)網(wǎng)下載，然后再添加到項目的構(gòu)建路徑中。
   androidx.appcompat是域名部分，用于和其他公司的庫做區(qū)分；
   appcompat是工程名部分，用于和同一個公司中不同的庫工程做區(qū)分；
   1.1.0是版本號，用于和同一個庫不同的版本做區(qū)分。
   <4>剩下的testImplementation和androidTestImplementation都是用于聲明測試用例庫的。

4.0Android程序執(zhí)行流程

當我們創(chuàng)建一個默認的Android項目時，直接在虛擬機上運行，會顯示HelloWorld文字，那文字又是如何顯示的呢？

1. 首先打開Android- Manifest.xml文件，從中可以找到如下代碼：

        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>

這段代碼表示對MainActivity進行注冊，沒有在AndroidManifest.xml里注冊的Activity是不能使用的。
其中intent-filter里的兩行代碼非常重要，<actionandroid:name="android.intent.action.MAIN"/> 和<categoryandroid:name="android.intent.category.LAUNCHER" />表示MainActivity是這個項目的主Activity，在手機上點擊應用圖標，首先啟動的就是這個Activity。

2. 再打開MainActivity，代碼如下所示：

package com.example.myapplication

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle

class MainActivity : AppCompatActivity() {

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

MainActivity是繼承自AppCompatActivity的。AppCompatActivity是AndroidX中提供的一種向下兼容的Activity，可以使Activity在不同系統(tǒng)版本中的功能保持一致性。而Activity類是Android系統(tǒng)提供的一個基類，我們項目中所有自定義的Activity都必須繼承它或者它的子類才能擁有Activity的特性（AppCompatActivity是Activity的子類）。然后可以看到MainActivity中有一個onCreate()方法，在onCreate()方法的第二行調(diào)用了setContentView()方法，給當前的Activity引入了一個activity_main布局。

3. 布局文件定義在res/layout目錄下的，打開activity_main.xml文件并切換到Text視圖，代碼如下所示：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.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=".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" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

可以看到代碼中有一個TextView，用于在布局中顯示文字。通過android:text="Hello World!"顯示Hello World!。這就是一個Android程序的執(zhí)行流程。