Android 开发最佳实践

这篇文章包含了很多新框架的介绍,例如Volley,Retrofit,EventBus,RxJava 等的。
原文: Best practices in Android development
Futurice公司Android开发者总结的经验。
遵循以下准则,避免重复发明轮子。若您对开发iOS或Windows Phone 有兴趣,
请看iOS Good PracticesWindows client Good Practices 这两篇文章。

##摘要

  • 使用 Gradle 和它推荐的工程结构
  • 把密码和敏感数据放在gradle.properties
  • 不要自己写 HTTP 客户端,使用Volley或OkHttp库
  • 使用Jackson库解析JSON数据
  • 避免使用Guava同时使用一些类库来避免65k method limit(一个Android程序中最多能执行65536个方法)
  • 使用 Fragments来呈现UI视图
  • 使用 Activities 只是为了管理 Fragments
  • Layout 布局是 XMLs代码,组织好它们
  • 在layoutout XMLs布局时,使用styles文件来避免使用重复的属性
  • 使用多个style文件来避免单一的一个大style文件
  • 保持你的colors.xml 简短DRY(不要重复自己),只是定义调色板
  • 总是使用dimens.xml DRY(不要重复自己),定义通用常数
  • 不要做一个深层次的ViewGroup
  • 在使用WebViews时避免在客户端做处理,当心内存泄露
  • 使用Robolectric单元测试,Robotium 做UI测试
  • 使用Genymotion 作为你的模拟器
  • 总是使用ProGuard 和 DexGuard混淆来项目

###Android SDK
将你的Android SDK放在你的home目录或其他应用程序无关的位置。
当安装有些包含SDK的IDE的时候,可能会将SDK放在IDE同一目录下,当你需要升级(或重新安装)IDE或更换的IDE时,会非常麻烦。
此外,若果你的IDE是在普通用户,不是在root下运行,还要避免吧SDK放到一下需要sudo权限的系统级别目录下。

###构建系统
你的默认编译环境应该是Gradle.
Ant 有很多限制,也很冗余。使用Gradle,完成以下工作很方便:

  • 构建APP不同版本的变种
  • 制作简单类似脚本的任务
  • 管理和下载依赖
  • 自定义秘钥
  • 更多

同时,Android Gradle插件作为新标准的构建系统正在被Google积极的开发。

###工程结构
有两种流行的结构:老的Ant & Eclipse ADT 工程结构,和新的Gradle & Android Studio 工程结构,
你应该选择新的工程结构,如果你的工程还在使用老的结构,考虑放弃吧,将工程移植到新的结构。
老的结构:
old-structure├─ assets├─ libs├─ res├─ src│└─ com/futurice/project├─AndroidManifest.xml├─ build.gradle├─ project.properties└─ proguard-rules.pro
新的结构
new-structure├─ library-foobar├─ app│├─ libs│├─ src││├─ androidTest│││└─ java│││└─ com/futurice/project││└─ main││├─ java│││└─ com/futurice/project││├─ res││└─AndroidManifest.xml│├─ build.gradle│└─ proguard-rules.pro├─ build.gradle└─ settings.gradle
主要的区别在于,新的结构明确的分开了’source sets’ (main,androidTest),Gradle的一个理念。
你可以做到,例如,添加源组‘paid’和‘free’在src中,这将成为您的应用程序的付费和免费的两种模式的源代码。
你的项目引用第三方项目库时(例如,library-foobar),拥有一个顶级包名app从第三方库项目区分你的应用程序是非常有用的。
然后settings.gradle不断引用这些库项目,其中app/build.gradle可以引用。

###Gradle 配置
常用结构 参考Google’s guide on Gradle for Android
小任务 除了(shell, Python, Perl, etc)这些脚本语言,你也可以使用Gradle 制作任务。
更多信息请参考Gradle’s documentation
密码 在做版本release时你app的 build.gradle你需要定义 signingConfigs.此时你应该避免以下内容:
不要做这个 . 这会出现在版本控制中。
signingConfigs { release { storeFile file(“myapp.keystore”) storePassword “password123” keyAlias “thekey” keyPassword “password789”}}
而是,建立一个不加入版本控制系统的gradle.properties文件。
KEYSTORE_PASSWORD=password123
KEY_PASSWORD=password789
那个文件是gradle自动引入的,你可以在buld.gradle文件中使用,例如:
signingConfigs { release {try{ storeFile file(“myapp.keystore”) storePassword KEYSTORE_PASSWORD
keyAlias “thekey” keyPassword KEY_PASSWORD
}catch(ex){thrownewInvalidUserDataException(“You should define KEYSTORE_PASSWORD and KEY_PASSWORD in gradle.properties.”)}}}
使用 Maven 依赖方案代替使用导入jar包方案 如果在你的项目中你明确使用率
jar文件,那么它们可能成为永久的版本,如2.1.1.下载jar包更新他们是很繁琐的,
这个问题Maven很好的解决了,这在Android Gradle构建中也是推荐的方法。你可
以指定版本的一个范围,如2.1.+,然后Maven会自动升级到制定的最新版本,例如:
dependencies { compile ‘com.netflix.rxjava:rxjava-core:0.19.+’ compile ‘com.netflix.rxjava:rxjava-android:0.19.+’ compile ‘com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind:2.4.+’ compile ‘com.fasterxml.jackson.core:jackson-core:2.4.+’ compile ‘com.fasterxml.jackson.core:jackson-annotations:2.4.+’ compile ‘com.squareup.okhttp:okhttp:2.0.+’ compile ‘com.squareup.okhttp:okhttp-urlconnection:2.0.+’}

###IDEs and text editors

###IDE集成开发环境和文本编辑器
无论使用什么编辑器,一定要构建一个良好的工程结构 编辑器每个人都有自己的
选择,让你的编辑器根据工程结构和构建系统运作,那是你自己的责任。
当下首推Android Studio,因为他是由谷歌开发,最接近Gradle,默认使用最新的工程结构,已经到beta阶段
(目前已经有release 1.0了),它就是为Android开发定制的。
你也可以使用Eclipse ADT ,但是你需要对它进行配置,因为它使用了旧的工程结构
和Ant作为构建系统。你甚至可以使用纯文版编辑器如Vim,Sublime Text,或者Emacs。如果那样的话,你需要使用Gardle和adb命令行。如果使用Eclipse集成Gradle
不适合你,你只是使用命令行构建工程,或迁移到Android Studio中来吧。
无论你使用何种开发工具,只要确保Gradle和新的项目结构保持官方的方式构建应用程序,避免你的编辑器配置文件加入到版本控制。例如,避免加入Ant build.xml文件。
特别如果你改变Ant的配置,不要忘记保持build.gradle是最新和起作用的。同时,善待其他开发者,不要强制改变他们的开发工具和偏好。

###类库
Jackson 是一个将java对象转换成JSON与JSON转化java类的类库。Gson
是解决这个问题的流行方案,然而我们发现Jackson更高效,因为它支持替代的方法处理JSON:流、内存树模型,和传统JSON-POJO数据绑定。不过,请记住,
Jsonkson库比起GSON更大,所以根据你的情况选择,你可能选择GSON来避免APP 65k个方法限制。其它选择: Json-smartand Boon JSON
网络请求,缓存,图片 执行请求后端服务器,有几种交互的解决方案,你应该考虑实现你自己的网络客户端。使用 Volley
Retrofit。Volley 同时提供图片缓存类。若果你选择使用Retrofit,那么考虑使用Picasso
来加载图片和缓存,同时使用OkHttp作为高效的网络请求。Retrofit,Picasso和OkHttp都是有同一家公司开发(注:
是由Square 公司开发),所以它们能很好的在一起运行。OkHttp 同样可以和Volley在一起使用 Volley.
RxJava 是函数式反应性的一个类库,换句话说,能处理异步的事件。
这是一个强大的和有前途的模式,同时也可能会造成混淆,因为它是如此的不同。
我们建议在使用这个库架构整个应用程序之前要谨慎考虑。
有一些项目是使用RxJava完成的,如果你需要帮助可以跟这些人取得联系:
Timo Tuominen, Olli Salonen, Andre Medeiros, Mark Voit, Antti Lammi, Vera Izrailit, Juha Ristolainen.
我们也写了一些博客:
[1], [2],
[3],
[4].
如若你之前有使用过Rx的经历,开始从API响应应用它。
另外,从简单的UI事件处理开始运用,如单击事件或在搜索栏输入事件。
若对你的Rx技术有信心,同时想要将它应用到你的整体架构中,那么请在复杂的部分写好Javadocs文档。
请记住其他不熟悉RxJava的开发人员,可能会非常难理解整个项目。
尽你的的全力帮助他们理解你的代码和Rx。
Retrolambda 是一个在Android和预JDK8平台上的使用Lambda表达式语法的Java类库。
它有助于保持你代码的紧凑性和可读性,特别当你使用如RxJava函数风格编程时。
使用它时先安装JDK8,在Android Studio工程结构对话框中把它设置成为SDK路径,同时设置JAVA8_HOMEJAVA7_HOME环境变量,
然后在工程根目录下配置 build.gradle:
dependencies { classpath ‘me.tatarka:gradle-retrolambda:2.4.+’}
同时在每个module 的build.gradle中添加
apply plugin:’retrolambda’android { compileOptions { sourceCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
targetCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8}retrolambda { jdk System.getenv(“JAVA8_HOME”) oldJdk System.getenv(“JAVA7_HOME”) javaVersion JavaVersion.VERSION_1_7}
Android Studio 提供Java8 lambdas表带是代码提示支持。如果你对lambdas不熟悉,只需参照以下开始学习吧:

  • 任何只包含一个接口的方法都是”lambda friendly”同时代码可以被折叠成更紧凑的语法
  • 如果对参数或类似有疑问,就写一个普通的匿名内部类,然后让Android Status为你生成一个lambda。

当心dex方法数限制,同时避免使用过多的类库 Android apps,当打包成一个dex文件时,有一个65535个应用方法强硬限制[1] [2] [3]
当你突破65k限制之后你会看到一个致命错误。因此,使用一个正常范围的类库文件,同时使用dex-method-counts
工具来决定哪些类库可以再65k限制之下使用,特别的避免使用Guava类库,因为它包含超过13k个方法。

###Activities and Fragments
Fragments应该作为你实现UI界面默认选择。你可以重复使用Fragments用户接口来
组合成你的应用。我们强烈推荐使用Fragments而不是activity来呈现UI界面,理由如下:

  • 提供多窗格布局解决方案 Fragments 的引入主要将手机应用延伸到平板电脑,所以在平板电脑上你可能有A、B两个窗格,但是在手机应用上A、B可能分别充满
    整个屏幕。如果你的应用在最初就使用了fragments,那么以后将你的应用适配到其他不同尺寸屏幕就会非常简单。

  • 屏幕间数据通信 从一个Activity发送复杂数据(例如Java对象)到另外一个Activity,Android的API并没有提供合适的方法。不过使用Fragment,你可以使用
    一个activity实例作为这个activity子fragments的通信通道。即使这样比Activity与Activity间的通信好,你也想考虑使用Event Bus架构,使用如
    Otto 或者 greenrobot EventBus作为更简洁的实现。
    如果你希望避免添加另外一个类库,RxJava同样可以实现一个Event Bus。

  • Fragments 一般通用的不只有UI 你可以有一个没有界面的fragment作为Activity提供后台工作。
    进一步你可以使用这个特性来创建一个fragment 包含改变其它fragment的逻辑
    而不是把这个逻辑放在activity中。

  • 甚至ActionBar 都可以使用内部fragment来管理 你可以选择使用一个没有UI界面的fragment来专门管理ActionBar,或者你可以选择使用在每个Fragment中
    添加它自己的action 来作为父Activity的ActionBar.参考.

很不幸,我们不建议广泛的使用嵌套的fragments,因为
有时会引起matryoshka bugs。我们只有当它有意义(例如,在水平滑动的ViewPager在
像屏幕一样fragment中)或者他的确是一个明智的选择的时候才广泛的使用fragment。
在一个架构级别,你的APP应该有一个顶级的activity来包含绝大部分业务相关的fragment。你也可能还有一些辅助的activity ,这些辅助的activity与主activity
通信很简单限制在这两种方法
Intent.setData()) 或 Intent.setAction())或类似的方法。

###Java 包结构
Android 应用程序在架构上大致是Java中的Model-View-Controller结构。
在Android 中 Fragment和Activity通常上是控制器类(http://www.informit.com/articles/article.aspx?p=2126865).
换句话说,他们是用户接口的部分,同样也是Views视图的部分。
正是因为如此,才很难严格的将fragments (或者 activities) 严格的划分成 控制器controlloers还是视图 views。
最还是将它们放在自己单独的 fragments 包中。只要你遵循之前提到的建议,Activities 则可以放在顶级目录下。
若果你规划有2到3个以上的activity,那么还是同样新建一个activities包吧。
然而,这种架构可以看做是另一种形式的MVC,
包含要被解析API响应的JSON数据,来填充的POJO的models包中。
和一个views包来包含你的自定义视图、通知、导航视图,widgets等等。
适配器Adapter是在数据和视图之间。然而他们通常需要通过getView()方法来导出一些视图,
所以你可以将adapters包放在views包里面。
一些控制器角色的类是应用程序级别的,同时是接近系统的。
这些类放在managers包下面。
一些繁杂的数据处理类,比如说”DateUtils”,放在utils包下面。
与后端交互负责网络处理类,放在network包下面。
总而言之,以最接近用户而不是最接近后端去安排他们。
com.futurice.project├─ network├─ models├─ managers├─ utils├─ fragments└─ views
├─ adapters
├─ actionbar
├─ widgets
└─ notifications

###资源文件 Resources

  • 命名 遵循前缀表明类型的习惯,形如type_foo_bar.xml。例如:fragment_contact_details.xml,view_primary_button.xml,activity_main.xml.

组织布局文件 若果你不确定如何排版一个布局文件,遵循一下规则可能会有帮助。

使用styles 几乎每个项目都需要适当的使用style文件,因为对于一个视图来说有一个重复的外观是很常见的。
在应用中对于大多数文本内容,最起码你应该有一个通用的style文件,例如:
@dimen/font_normal@color/basic_black
应用到TextView 中:
TextViewandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="@string/price"style="@style/ContentText"/
你或许需要为按钮控件做同样的事情,不要停止在那里。将一组相关的和重复android:****的属性放到一个通用的style中。
将一个大的style文件分割成多个文件 你可以有多个styles.xml 文件。Android SDK支持其它文件,styles这个文件名称并没有作用,起作用的是在文件
里xml的<style>标签。因此你可以有多个style文件styles.xml,style_home.xml,style_item_details.xml,styles_forms.xml
不用于资源文件路径需要为系统构建起的有意义,在res/values目录下的文件可以任意命名。
colors.xml是一个调色板 在你的colors.xml文件中应该只是映射颜色的名称一个RGBA值,而没有其它的。不要使用它为不同的按钮来定义RGBA值。
不要这样做
#FFFFFF#2A91BD#5F5F5F#939393#FFFFFF#FF9D2F …
#323232
使用这种格式,你会非常容易的开始重复定义RGBA值,这使如果需要改变基本色变的很复杂。同时,这些定义是跟一些环境关联起来的,如button或者comment,
应该放到一个按钮风格中,而不是在color.xml文件中。
相反,这样做:
#FFFFFF#DBDBDB#939393#5F5F5F#323232#27D34D#2A91BD#FF9D2F#FF432F
向应用设计者那里要这个调色板,名称不需要跟”green”, “blue”, 等等相同。
“brand_primary”, “brand_secondary”, “brand_negative” 这样的名字也是完全可以接受的。
像这样规范的颜色很容易修改或重构,会使应用一共使用了多少种不同的颜色变得非常清晰。
通常一个具有审美价值的UI来说,减少使用颜色的种类是非常重要的。
像对待colors.xml一样对待dimens.xml文件 与定义颜色调色板一样,你同时也应该定义一个空隙间隔和字体大小的“调色板”。
一个好的例子,如下所示:
22sp18sp15sp12sp40dp24dp14dp10dp4dp60dp40dp32dp
布局时在写 margins 和 paddings 时,你应该使用spacing_****尺寸格式来布局,而不是像对待String字符串一样直接写值。
这样写会非常有感觉,会使组织和改变风格或布局是非常容易。
避免深层次的视图结构 有时候为了摆放一个视图,你可能尝试添加另一个LinearLayout。你可能使用这种方法解决:
<RelativeLayout …

><LinearLayout            ...
    ><LinearLayout                ...
        ><LinearLayout                    ...
            ></LinearLayout></LinearLayout></LinearLayout></RelativeLayout></LinearLayout>

即使你没有非常明确的在一个layout布局文件中这样使用,如果你在Java文件中从一个view inflate(这个inflate翻译不过去,大家理解就行) 到其他views当中,也是可能会发生的。
可能会导致一系列的问题。你可能会遇到性能问题,因为处理起需要处理一个复杂的UI树结构。
还可能会导致以下更严重的问题StackOverflowError.
因此尽量保持你的视图tree:学习如何使用RelativeLayout,
如何 optimize 你的布局 和如何使用
<merge> 标签.
小心关于WebViews的问题. 如果你必须显示一个web视图,
比如说对于一个新闻文章,避免做客户端处理HTML的工作,
最好让后端工程师协助,然他反会一个 ““ HTML。
WebViews 也能导致内存泄露
当保持引他们的Activity,而不是被绑定到ApplicationContext中的时候。
当使用简单的文字或按钮时,避免使用WebView,这时使用TextView或Buttons更好。

###测试框架
Android SDK的测试框架还处于初级阶段,特别是关于UI测试方面。Android Gradle
目前实现了一个叫connectedAndroidTest的测试,
使用一个JUnit 为Android提供的扩展插件 extension of JUnit with helpers for Android.可以跑你生成的JUnit测试,
只当做单元测试时使用 Robolectric ,views 不用
它是一个最求提供”不连接设备的”为了加速开发的测试,
非常时候做 models 和 view models 的单元测试。
然而,使用Robolectric测试时不精确的,也不完全对UI测试。
当你对有关动画的UI元素、对话框等,测试时会有问题,
这主要是因为你是在 “在黑暗中工作”(在没有可控的界面情况下测试)
Robotium 使写UI测试非常简单。 对于UI测试你不需 Robotium 跑与设备连接的测试。
但它可能会对你有益,是因为它有许多来帮助类的获得和分析视图,控制屏幕。
测试用例看起来像这样简单:
solo.sendKey(Solo.MENU);solo.clickOnText(“More”);// searches for the first occurence of “More” and clicks on itsolo.clickOnText(“Preferences”);solo.clickOnText(“Edit File Extensions”);Assert.assertTrue(solo.searchText(“rtf”));

###模拟器
如果你全职开发Android App,那么买一个Genymotion emulatorlicense吧。
Genymotion 模拟器运行更快的秒帧的速度,比起典型的AVD模拟器。他有演示你APP的工具,高质量的模拟网络连接,GPS位置,等等。它同时还有理想的连接测试。
你若涉及适配使用很多不同的设备,买一个Genymotion 版权是比你买很多真设备便宜多的。
注意:Genymotion模拟器没有装载所有的Google服务,如Google Play Store和Maps。你也可能需
要测试Samsung指定的API,若这样的话你还是需要购买一个真实的Samsung设备。

###混淆配置
ProGuard 是一个在Android项目中广泛使用的压缩和混淆打包的源码的工具。
你是否使用ProGuard取决你项目的配置,当你构建一个release版本的apk时,通常你应该配置gradle文件。
buildTypes { debug { minifyEnabled false} release { signingConfig signingConfigs.release
minifyEnabled true proguardFiles ‘proguard-rules.pro’}}
为了决定哪些代码应该被保留,哪些代码应该被混淆,你不得不指定一个或多个实体类在你的代码中。
这些实体应该是指定的类包含main方法,applets,midlets,activities,等等。
Android framework 使用一个默认的配置文件,可以在SDK_HOME/tools/proguard/proguard-android.txt
目录下找到。自定义的工程指定的 project-specific 混淆规则,如在my-project/app/proguard-rules.pro中定义,
会被添加到默认的配置中。
关于 ProGuard 一个普遍的问题,是看应用程序是否崩溃并报ClassNotFoundException 或者 NoSuchFieldException 或类似的异常,
即使编译是没有警告并运行成功。
这意味着以下两种可能:

  1. ProGuard 已经移除了类,枚举,方法,成员变量或注解,考虑是否是必要的。
  2. ProGuard 混淆了类,枚举,成员变量的名称,但是这些名字又被拿原始名称使用了,比如通过Java的反射。

检查app/build/outputs/proguard/release/usage.txt文件看有问题的对象是否被移除了。
检查 app/build/outputs/proguard/release/mapping.txt 文件看有问题的对象是否被混淆了。
In order to prevent ProGuard from stripping away needed classes or class members, add a keep options to your proguard config:
以防 ProGuard 剥离 需要的类和类成员,添加一个 keep选项在你的 proguard 配置文件中:
-keep class com.futurice.project.MyClass{;}
防止 ProGuard
混淆 一些类和成员,添加 keepnames:
-keepnames class com.futurice.project.MyClass{
;}
查看this template’s ProGuard config 中的一些例子。
更多例子请参考Proguard
在构建项目之初,发布一个版本 来检查ProGuard规则是否正确的保持了重要的部分。
同时无论何时你添加了新的类库,做一个发布版本,同时apk在设备上跑起来测试一下。
不要等到你的app要发布 “1.0”版本了才做版本发布,那时候你可能会碰到好多意想不到的异常,需要一些时间去修复他们。
Tips每次发布新版本都要写 mapping.txt。每发布一个版本,如果用户遇到一个bug,同时提交了一个混淆过的堆栈跟踪。
通过保留mapping.txt文件,来确定你可以调试的问题。
DexGuard 若果你需要核心工具来优化,和专门混淆的发布代码,考虑使用DexGuard,
一个商业软件,ProGuard 也是有他们团队开发的。
它会很容易将Dex文件分割,来解决65K个方法限制问题。

###致谢
感谢Antti Lammi, Joni Karppinen, Peter Tackage, Timo Tuominen, Vera Izrailit, Vihtori Mäntylä, Mark Voit, Andre Medeiros, Paul Houghton 这些人和Futurice 开发者分享他们的Android开发经验。

###License
Futurice Oy
Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)

###Translation
Translated to Chinese by andyiac
原文: Best practices in Android development
Futurice公司Android开发者总结的经验。
遵循以下准则,避免重复发明轮子。若您对开发iOS或Windows Phone 有兴趣,
请看iOS Good PracticesWindows client Good Practices 这两篇文章。
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