耳朵有小耳朵的人

書名： Android經(jīng)典應(yīng)用程序開發(fā)
作者名：韓超編著
本章字?jǐn)?shù)： 1167字
更新時(shí)間： 2019-01-09 15:18:42

1.3 Android應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)

1.3.1 Android應(yīng)用程序的代碼組成

Android應(yīng)用程序包含了工程文件、代碼和各種資源，主要由Java語(yǔ)言編寫，每一個(gè)應(yīng)用程序?qū)⒈痪幾g成Android的一個(gè)Java應(yīng)用程序包（*.apk）。

一般情況下，Android應(yīng)用程序由以下4種組件構(gòu)成：

活動(dòng)（Activity）；

服務(wù)（Service）；

廣播接收器（BroadcastReceiver）；

內(nèi)容提供者（ContentProvider）。

一個(gè)Android應(yīng)用程序是一個(gè)包（Package），包中可能包含一個(gè)或者多個(gè)Android組件（component）。

提示：Android應(yīng)用程序包當(dāng)中也有一個(gè)應(yīng)用程序的概念，稱之為application。相比4種組件，這個(gè)概念在Android中對(duì)程序的運(yùn)行時(shí)影響不大。

Android應(yīng)用程序一般包含在一個(gè)單一的文件夾中，即每一個(gè)Android應(yīng)用程序是一個(gè)獨(dú)立的工程，包含了以下文件。

Android.mk：工程編譯文件，作用類似于Makefile，在SDK開發(fā)中不需要；

AndroidManifest.xml：工程描述文件，在其中定義了各種組件；

src目錄：Java源代碼，按照J(rèn)ava包的方式來(lái)組織目錄結(jié)構(gòu)，包括各個(gè)Java類的源代碼；

res目錄：資源文件，包含XML文件、圖片、原始數(shù)據(jù)文件等，其中表示界面的布局（Layout）文件比較重要；

assets目錄：資產(chǎn)文件，將原樣復(fù)制到目標(biāo)的應(yīng)用程序包當(dāng)中。

1.3.2 Android應(yīng)用示例

SkeletonApp是Android中一個(gè)應(yīng)用程序的骨架，這個(gè)程序包含了兩個(gè)按鈕和菜單，兩個(gè)按鈕分別用于清除編輯文本框中的內(nèi)容，菜單的功能和兩個(gè)按鈕是相同的，菜單是Android中的標(biāo)準(zhǔn)UI元素。SkeletonApp程序的運(yùn)行結(jié)果如圖1-35所示。

圖1-35 SkeletonApp程序的運(yùn)行結(jié)果（左：?jiǎn)?dòng)界面；右：使用菜單）

1.源代碼工程結(jié)構(gòu)

SkeletonApp工程的源文件的結(jié)構(gòu)（沒有包含相對(duì)獨(dú)立的用于測(cè)試的代碼）按照目錄樹的方式如下所示：

        SkeletonApp/
        |-- Android.mk                         工程管理文件
        |-- AndroidManifest.xml                工程描述文件
        |-- res                                [資源文件目錄]
        |   |-- drawable

        |   |   `-- violet.jpg                     圖片文件
        |   |-- layout
        |   |   `-- skeleton_activity.xml            [布局文件目錄]
        |   `-- values
        |      |-- colors.xml                    顏色資源文件
        |      |-- strings.xml                    字符串資源文件
        |      `-- styles.xml                    樣式資源文件
        |-- src                                [Java源代碼目錄]
          `-- com
              `-- example
                  `-- android
                      `-- skeletonapp
                          `-- SkeletonActivity.java

Java源代碼SkeletonActivity.java中構(gòu)建了菜單、按鈕的動(dòng)作等功能，其中最核心部分如下所示：

        package com.example.android.skeletonapp;            // 定義應(yīng)用程序的包名
        public class SkeletonActivity extends Activity {
              // ......省略部分內(nèi)容
            @Override
            public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
              super.onCreate(savedInstanceState);
              setContentView(R.layout.skeleton_activity);  // 設(shè)置其中的布局文件
              // ......省略部分內(nèi)容
            }
        }

在SkeletonApp中，資源目錄res中的values目錄中除了strings.xml文件，還包含了colors.xml和styles.xml文件，這兩種文件也是Android中的標(biāo)準(zhǔn)資源文件。

colors.xml文件的內(nèi)容如下所示：

        <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
        <resources>
            <!— 可以通過Resources.getColor()得到。-->
            <color name="red">#f00</color>
            <!--可以通過Resources.getDrawable()得到 -->
            <drawable name="semi_black">#80000000</drawable>
        </resources>

styles.xml文件用于定義程序中的不同樣式，其中的內(nèi)容如下所示：

        <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
        <resources>
            <style name="ActionButton">
              <item name="android:layout_width">wrap_content</item>
              <item name="android:layout_height">wrap_content</item>
              <item name="android:textAppearance">
                              @style/TextAppearance.ActionButton</item>
            </style>
            <style name="TextAppearance" parent="android:TextAppearance">
            </style>
            <style name="TextAppearance.ActionButton">
              <item name="android:textStyle">italic</item>
            </style>
        </resources>

資源目錄res還包含了drawable目錄，表示可以繪制的內(nèi)容，這里的violet.jpg是一個(gè)JPEG格式的文件。

在res/layout目錄中的布局文件skeleton_activity.xml中的部分內(nèi)容引用了以上資源，內(nèi)容如下所示：

        <LinearLayout android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_gravity="center_vertical"
            android:gravity="center_horizontal"  android:orientation="horizontal"
            android:background="@drawable/semi_black">
            <Button android:id="@+id/back"   style="@style/ActionButton"
                    android:text="@string/back" />
            <ImageView android:id="@+id/image"
                      android:layout_width="wrap_content"
                      android:layout_height="wrap_content"
                      android:paddingLeft="4dip"   android_paddingRight="4dip"
                      android:src="@drawable/violet" />
            <Button android:id="@+id/clear" style="@style/ActionButton"
                    android:text="@string/clear" android:textColor="@color/red" />
        </LinearLayout>

布局文件中引用了上面的資源，顏色可以作為字體的顏色，style/ActionButton作為按鈕的樣式，drawable/semi_black表示了背景的內(nèi)容，drawable/violet表示引用violet.jpg圖片作為圖像的內(nèi)容。例如根據(jù)上面styles.xml文件中的定義，兩個(gè)按鈕上的字體為斜體，第二個(gè)按鈕的字體顏色為紅色。

2.SDK環(huán)境中的編譯結(jié)構(gòu)

以上的SkeletonApp應(yīng)用程序包在SDK環(huán)境中經(jīng)過編譯之后將生成一些額外的文件。除去源代碼中已經(jīng)具有的文件以下，自動(dòng)生成的內(nèi)容的目錄結(jié)構(gòu)如下所示：

        SkeletonApp
        |-- bin                                     [目標(biāo)文件目錄]
        |   |-- classes.dex
        |   |-- com                                 [根據(jù)目錄生成字節(jié)碼]
        |   |   `-- example
        |   |      `-- android
        |   |          `-- skeletonapp
        |   |             |-- R$attr.class          [R*.class為資源對(duì)應(yīng)字節(jié)碼]
        |   |             |-- R.class
        |   |             |-- R$color.class
        |   |             |-- R$drawable.class
        |   |             |-- R$id.class
        |   |             |-- R$layout.class
        |   |             |-- R$string.class
        |   |             |-- R$style.class
        |   |             |-- SkeletonActivity$1.class    [主要Java源文件的字節(jié)碼]
        |   |             |-- SkeletonActivity$2.class
        |   |             `-- SkeletonActivity.class
        |   |-- resources.ap_
        |   `-- SkeletonApp.apk
        |-- default.properties                           [屬性文件]
        |-- gen                                           [自動(dòng)生成Java文件的目錄]
            `-- com

              `-- example
                  `-- android
                      `-- skeletonapp
                          `-- R.java

在SDK環(huán)境中，自動(dòng)生成的文件包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容。

default.properties：工程的設(shè)置信息；

gen目錄：包含資源文件和AIDL文件生成的源代碼文件，其中資源文件生成的源代碼文件為R.java；

bin目錄：為根據(jù)類名生成的各個(gè)Java標(biāo)準(zhǔn)字節(jié)碼文件（*.class），classes.dex文件為經(jīng)過轉(zhuǎn)化的運(yùn)行于Android系統(tǒng)的特定字節(jié)碼。XXX.apk為最終生成的APK包，不同工程根據(jù)名字所生成的包名不同，例如SkeletonApp.apk。

3.APK包的結(jié)構(gòu)

Android中程序的編譯結(jié)構(gòu)基本類似，SkeletonApp工程生成的應(yīng)用程序包SkeletonApp.apk，本質(zhì)上是一個(gè)無(wú)壓縮率的ZIP包。經(jīng)過解壓縮后，可以看到其中包含了下面的一些內(nèi)容：

        SkeletonApp.apk/
        |-- AndroidManifest.xml              經(jīng)過aapt處理的工程描述文件
        |-- META-INF
        |   |-- CERT.RSA
        |   |-- CERT.SF
        |   `-- MANIFEST.MF
        |-- classes.dex                      Dalvik的字節(jié)碼文件
        |-- res
        |   |-- drawable
        |   |   `-- violet.jpg               保持原狀的圖片文件
        |   `-- layout
        |       `-- skeleton_activity.xml    經(jīng)過aapt處理的布局文件
        `-- resources.arsc

在這里drawable中的圖片文件保持原狀，layout中的布局文件經(jīng)過aapt處理成為壓縮的文本文件。

1.3.3 應(yīng)用程序生成運(yùn)行過程

1.應(yīng)用程序包生成的過程

在編譯Android應(yīng)用程序的過程中，Java源代碼使用Sun JDK將Java源程序編譯成Java字節(jié)碼文件（多個(gè)后綴名為.class的文件），這一步驟和標(biāo)準(zhǔn)的Java一致，然后通過Android自帶的工具軟件dex把所有的字節(jié)碼文件轉(zhuǎn)成DEX文件（單一文件classes.dex）。

AndroidManifest.xml文件經(jīng)過Android打包工具（aapt）處理后形成二進(jìn)制格式AndroidManifest.xml文件，實(shí)質(zhì)的內(nèi)容與以前相同。

各個(gè)資源文件也經(jīng)過aapt處理，其中布局等文本文件處理成二進(jìn)制文件，圖片等文件保持不變。

最后將這三個(gè)部分組合成一個(gè)應(yīng)用程序包（*.apk）。AndroidManifest.xml描述文件、Java源文件、資源文件是Android應(yīng)用程序的三個(gè)部分；在編譯之前的工程中是這三個(gè)部分，在編譯之后APK包依然是由這三個(gè)部分組成的。

Android應(yīng)用程序的編譯過程如圖1-36所示。

圖1-36 Android應(yīng)用程序的編譯過程

如圖1-36所示，Android源文件經(jīng)過了標(biāo)準(zhǔn)的Java編譯器的編譯，又經(jīng)過了dx工具的處理，標(biāo)準(zhǔn)的Java字節(jié)碼作為整個(gè)Android編譯的中間過程，最終生成的DEX文件（classes.dex）是一個(gè)單一文件，將工程中所有的Java源代碼文件對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼集成在一起。資源文件和AndroidManifest.xml文件通過aapt工具進(jìn)行處理。

除此之外，assets目錄及所有內(nèi)容，將會(huì)原樣保存，放入到目標(biāo)APK包中，作為預(yù)編譯的內(nèi)容存在。在程序中，可以直接訪問其中的文件。

2.應(yīng)用程序包安裝運(yùn)行的過程

在運(yùn)行時(shí)，APK包將首先進(jìn)行“安裝”，也就是將其中的DEX文件進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的文件被保存到緩存區(qū)域，生成格式為DEY的優(yōu)化文件，然后Dalvik虛擬機(jī)將運(yùn)行這些DEY文件。如果應(yīng)用程序包文件不發(fā)生變化，DEY文件不會(huì)被重新生成；在應(yīng)用程序包發(fā)生更新的情況下，將重新由DEX生成DEY。

Android和標(biāo)準(zhǔn)Java的JAR包中字節(jié)碼的不同之處在于，標(biāo)準(zhǔn)Java每個(gè)源文件對(duì)應(yīng)字節(jié)碼文件一個(gè)Class文件，而Android將所有Java字節(jié)碼生成一個(gè)DEX文件。

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1.3 Android應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)

1.3.1 Android應(yīng)用程序的代碼組成

1.3.2 Android應(yīng)用示例

1.3.3 應(yīng)用程序生成運(yùn)行過程