Android开发初体验

本文通过开发一个应用来学习Android基本概念及构成应用的UI组件。

开发的应用名叫GeoQuiz,它能给出一道道地理知识问题。用户点击true或false按钮回答问题，应用即时做出反馈

第一步请先自行创建一个新项目，目录如下

1. 用户界面设计

• 在XML文件(activity_quiz.xml)中定义组件

<LinearLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:gravity="center"
    android:orientation="vertical">

    <TextView
        android:id="@+id/question_text_view"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:padding="24dp" />
    <LinearLayout
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="horizontal">

        <Button
            android:id="@+id/true_button"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/true_button"/>
        <Button
            android:id="@+id/false_button"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/false_button"/>
    </LinearLayout>
    <Button
        android:id="@+id/cheat_button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/cheat_button"/>
    <LinearLayout
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="horizontal">

        <Button
            android:id="@+id/pre_button"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/pre_button"
            android:drawableLeft="@drawable/arrow_left"/>
        <ImageButton
            android:id="@+id/next_button"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:src="@drawable/arrow_right"
            android:contentDescription="@string/next_button"/>
    </LinearLayout>
</LinearLayout>

activity_quiz.xml 效果图

• 创建字符串资源

最好不要硬编码设置组件的文本信息，如：android:text="True"。较好的做法是将文字内容放置在独立的字符串资源XML文件中，然后引用它们，如:android:text="@string/true_button"。

找到app/res/values目录，打开string.xml文件

添加字符串资源

<resources>
    <string name="app_name">GeoQuiz</string>
    <string name="true_button">True</string>
    <string name="false_button">False</string>
    <string name="pre_button">Pre</string>
    <string name="next_button">Next</string>
    <string name="correct_toast">Correct!</string>
    <string name="incorrect_toast">Incorrect!</string>
    <string name="question_oceans">The Pacific Ocean is larger than
the Atlantic Ocean.</string>
    <string name="question_mideast">The Suez Canal connects the Red Sea
and the Indian Ocean.</string>
    <string name="question_africa">The source of the Nile River is in Egypt.</string>
    <string name="question_americas">The Amazon River is the longest river in the Americas.</string>
    <string name="question_asia">Lake Baikal is the world\'s oldest and deepest
freshwater lake.</string>
    <string name="warning_text">Are you sure you want to do this?</string>
    <string name="show_answer_button">SHOW ANSWER</string>
    <string name="cheat_button">CHEAT!</string>
    <string name="judgment_toast">Cheating is wrong.</string>
    <string name="fist_page">This is the first page!</string>
</resources>

2. 从布局XML到视图对象

• activity子类的实例创建后，onCreate(Bundle)方法会被调用，同时需要获取并管理用户界面，可再调用setContentView(int layoutResID),根据传入的布局资源ID参数，生成指定布局视图并将其放在屏幕上，布局文件包含的组件也随之以各自的属性定义完成实例化。

public class QuizActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_quiz);
    }
}

• 资源和资源ID
  1. 使用资源ID在代码中获取相应的资源。activity_quiz.xml布局的资源ID为R.layout.activity_quiz。
  2. 应用当前所有的资源放置在R.java文件中。切换至Project视图，展开目录app/build/generated/source/r.debug即可看到。R.java文件在Android项目编译过程中自动生成，修改布局或字符串等资源后，需再次运行应用，才会得到更新。
  3. 为需要的组件添加资源ID。如:android:id="@+id/idName"。
• 组件的应用

    private Button mTrueButton;//在activity_quiz.java添加成员变量
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        ......
         mTrueButton=(Button)findViewById(R.id.true_button);//引用组件
         mTrueButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener(){

            @Override
            public void onClick(View v) {
                //设置监听事件
            }
        });
    }

3. 创建提示消息

Android的toast是用来通知用户的简短弹出消息。调用Toast类的以下方法可创建toast:

public static Toast makeText(Context context,int resId,int durattion)

• Context参数通常是Activity的一个实例(Activity本身就是Context的子类)。
• 第二个参数是toast要显示字符串消息的资源ID。
• 第三个参数用来指定toast消息的停留时间。通常是Toast常量中的一个。

//举个例子来说
Toast.makeText(QuizActivity.this,R.string.incorrect_toast,Toast.LENGTH_SHORT).show();

4. Android与MVC设计模式

• 应用对象按模型、控制器和视图的类别分为三部分。Android应用基于模型-
  
  控制器-视图（Model-View-Controller，MVC）的架构模式进行设计。MVC设计模式表明，应用的任何对象，归根结底都属于模型对象、视图对象以及控制对象中的一种。

• 我们使用 QuizActivity 创建 Question 数组对象。继而通过与 TextView 以及三个 Button 的交互，在屏幕上显示地理知识问题，并根据用户的回答作出反馈，如图2-4所示。

• 模型层 Question类代码

public class Question {
    private int mTextResId;//保存地理知识问题字符串的资源ID。资源ID总是int类型
    private boolean mAnswerTrue;//问题答案

    public Question(int textResId,boolean answerTrue){
        mTextResId=textResId;
        mAnswerTrue=answerTrue;
    }

    public int getTextResId() {
        return mTextResId;
    }

    public void setTextResId(int textResId) {
        mTextResId = textResId;
    }

    public boolean isAnswerTrue() {
        return mAnswerTrue;
    }

    public void setAnswerTrue(boolean answerTrue) {
        mAnswerTrue = answerTrue;
    }
}

对于有前缀m的成员变量生成getter与setter方法

首先，配置Android Studio识别成员变量的 m 前缀。

打开Android Studio首选项对话框（Mac用户选择Android Studio菜单，Windows用户选择File →

Settings菜单）。分别展开Editor和Code Style选项，在Java选项下选择CodeGeneration选项页。在Naming表单中，选择Fields行，添加m作为fields的前缀。若要添加静态变量前缀s,则添加 s 作为Static Fields的前缀。如下图。

• 控制器层QuizActivity.java

public class QuizActivity extends AppCompatActivity {
    private ImageButton mNextButton;

    private TextView mQuestionTextView;

    private Question[] mQuestionBank=new Question[]{
            new Question(R.string.question_oceans,true),
            new Question(R.string.question_mideast,false),
            new Question(R.string.question_africa,false),
            new Question(R.string.question_americas,true),
            new Question(R.string.question_asia,true)
    };

    private int mCurrentIndex=0;

}

5. 添加图片资源

1.将图片添加到drawable对应目录中，后缀名为.png、.jpg、.gif的文件都会自动获得资源ID

• mdpi:中等像素密度屏幕(约160dpi)
• hdpi:高等像素密度屏幕(约240dpi)
  • xhdpi:超高像素密度屏幕(约320dpi)
  • xxdpi:超超高像素密度屏幕(约480dpi)

2. 在XML文件中引用资源

• 为next按钮增加图片(activity_quiz.xml)

 <Button
          android:id="@+id/next_button"
          android:layout_width="wrap_content"
          android:layout_height="wrap_content"
          android:text="@string/next_button"
          android:drawableLeft="@drawable/arrow_righ
          android:drawablePadding="4dp"/>

以@string/开头的定义是引用字符串资源

以@drawable/开头的定义是引用drawable资源

ImageButton组件继承自ImageView。Button组件则继承自TextView。ImageView和TextView继承自View

也可以ImageButton组件替换Button组件。删除next按钮的text以及drawable属性定义，并添加ImageView属性。

 <ImageButton
          android:id="@+id/next_button"
          android:layout_width="wrap_content"
          android:layout_height="wrap_content"
          android:src="@drawable/arrow_right"
          android:contentDescription="@string/next_button"/>

6. activity的生命周期

设备旋转时，系统会销毁当前QuizActivity实例，然后创建一个新的QuizActivity实例。所以每次旋转设备用户每次都会从第一题开始，现在来修正这个缺陷。

• 创建水平模式布局

右键单击res目录选择New->Android resource directory。资源类型选择layout,保持Source set的main选项不变，选择待选资源列表中的Orientation,然后单击>>按钮将其移动到已选资源特征区域。

最后，确认选中Screen orientation下拉列表中的Landscape选项，并确保目录名显示为layout-land

这里的-land后缀名是配置修饰符的另一个使用例子。Android依靠res子目录的配置修饰符定位最佳资源以匹配当前设备配置。设备处于水平方向时,Android会找到并使用res/layout-land目录下的布局资源。其它情况下，它会默认使用res/layout目录下的布局资源。

• 将res/layout目录下的activity_quiz.xml文件复制到res/layout-land目录。

注意:两个布局文件的文件名必须相同，这样它们才能以同一个资源ID被引用

• 水平模式布局修改(layout-land/activity_quiz.xml)

FrameLayout替换了最上层的LinearLayout。FrameLayout是最简单的ViewGroup组件，它一概不管如何安排其子视图的位置。FrameLayout子视图的位置排列取决于它们各自的android:layout_gravity属性。

<FrameLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <TextView
        android:id="@+id/question_text_view"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_horizontal"
        android:padding="24dp" />
    <LinearLayout
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_vertical|center_horizontal"
        android:orientation="horizontal">

        <Button
            android:id="@+id/true_button"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/true_button"/>
        <Button
            android:id="@+id/false_button"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/false_button"/>
    </LinearLayout>
    <Button
        android:id="@+id/cheat_button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="bottom|center"
        android:text="@string/cheat_button"/>

    <Button
        android:id="@+id/pre_button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="bottom|left"
        android:text="@string/pre_button"
        android:drawableLeft="@drawable/arrow_left"
        android:drawablePadding="4dp"/>
    <ImageButton
        android:id="@+id/next_button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="bottom|right"
        android:src="@drawable/arrow_right"
        android:contentDescription="@string/next_button"/>
</FrameLayout>

• 保存数据以应对设备旋转

覆盖以下Activity方法

protected void onSaveInstanceState(Bundle outState)

• 该方法通常在onStop()方法之前由系统调用，除非用户按后退键。
• 该方法的默认实现要求所有activity视图将自身数据状态保存在Bundle对象中。Bundle是存储字符串键与限定类型值之间映射关系(键值对)的一种结构。

public class QuizActivity extends AppCompatActivity {
    ......
    private int mCurrentIndex=0;
    private static final String KEY_INDEX="index";
    @Override
    protected void onSaveInstanceState(Bundle savedInstanceState) {
        super.onSaveInstanceState(savedInstanceState);

        savedInstanceState.putInt(KEY_INDEX,mCurrentIndex);
    }
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_quiz);

        if(savedInstanceState!=null){
            mCurrentIndex=savedInstanceState.getInt(KEY_INDEX,0);
        }
        ......
    }
    ......
}

7. 日志

public static int d(String tag,String msg)//输出日志信息d:debug

方法的第一个参数通常是以类名为值的TAG常量传入

public class QuizActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG="QuizActivity";
    ......
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        Log.d(TAG,"onCreate(Bundle) called");

        setContentView(R.layout.activity_quiz);

        ......
    }
}

日志级别	方法	说明
ERROR	Log.e(...)	错误
WARNING	Log.w(...)	警告
INFO	Log.i(...)	信息型消息
DEBUG	Log.w(...)	调试输出
VERBOSE	Log.v(...)	仅用于开发

所有的日志记录方法都有两种参数签名:string类型的tag参数和msg参数；除tag和msg参数外再加上Throwable实例参数

9. 第二个activity

新activity将带来第二个用户界面，方便用户偷看问题的答案

第二个activity的布局组件的定义(activity_cheat.xml)

<LinearLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:gravity="center"
    android:orientation="vertical"
    tools:context="com.example.mdx.studyworks.CheatActivity">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:padding="24dp"
        android:text="@string/warning_text"/>
    <TextView
        android:id="@+id/answer_text_view"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:padding="24dp"
        tools:text="Answer"/>
    <Button
        android:id="@+id/show_answer_button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/show_answer_button"/>

</LinearLayout>

activity_cheat.xml 效果图

• 注意用于显示答案的TextView组件,它的tools和tools:text属性的命名空间比较特别。该命名空间可以覆盖某个组件的任何属性。这样，可在预览中看到效果，而在运行时Answer文字不会显现出来。
• 应用的所有activity都必须在manifest配置文件中声明，这样操作系统才能找到它们。

//在manifest配置文件中声明CheatActivity
<activity android:name=".CheatActivity">
        </activity>

启动activity

public void startActivity(Intent intent)

activity调用startActivity(Intent)方法时，调用请求实际发给了操作系统的ActivityManager。ActivityManager负责创建Activity实例并调用其onCreate(Bundle)方法

public Intent(Context pageContext,Class<?> cls)

传入该方法的Class类型参数告诉ActivityManager应该启动哪个activity

Context参数告诉ActivityManager在哪里可以找到它

    mCheatButton=(Button)findViewById(R.id.cheat_button);
    mCheatButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {
            //从QuizActivity启动CheatActivity
            Intent i=new Intent(QuizActivity.this,CheatActivity.class);
            startActivity(i);
        }
    });

activity间数据传递

• 使用 intent extra

将extra数据信息添加给intent,调用Intent.putExtra(...)方法

public Intent putExtra(String name,boolean value)

 Intent i=new Intent(QuizActivity.this,CheatActivity.class);
 i.putExtra(EXTRA_ANSWER_IS_TRUE,answerIsTrue);
 startActivity(i)

从extra获取数据

public boolean getBooleanExtra(String name,boolean defaultValue)

 mAnswerIsTrue=getIntent().getBooleanExtra(EXTRA_ANSWER_IS_TRUE,false);

Activity.getIntent()方法返回了由startActivity(Intent)方法转发的Intent对象

• 从子activity获取返回结果

//父activity
/*第二个参数是请求码，*/
public void startActivityForResult(Intent intent,int requestCode)

//子activity发送返回信息给父activity，有2种方法
public final void setResult(int resultCode)
public final void setResult(int resultCode,Intent data)

resultCode可以是以下任意一个预定义常量

• Activity.RESULT_OK ,即1
• Activity.RESULT_CANCELED ，即0

如需自定义结果代码，还可使用另一个常量:RESULT_FIRST_USER

//父,QuizActivity
 private static final int REQUEST_CODE_CHEAT=0;

 mCheatButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
       @Override
       public void onClick(View v) {
            boolean answerIsTrue=mQuestionBank[mCurrentIndex].isAnswerTrue();

            Intent i=new Intent(QuizActivity.this,CheatActivity.class);
            i.putExtra(EXTRA_ANSWER_IS_TRUE,answerIsTrue);
            startActivityForResult(i,REQUEST_CODE_CHEAT);
        }
});
//处理返回结果
@Override
    protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
        //super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
        //结果码不一致
        if (resultCode!= Activity.RESULT_OK){
            return;
        }
        //结果码一致
        if (requestCode==REQUEST_CODE_CHEAT){
            if (data==null){
                return;
            }
            //解析结果intent
            mIsCheater=data.getBooleanExtra(EXTRA_ANSWER_SHOW,false);

        }
    }

//子，CheatActivity
 Intent data=new Intent();
 data.putExtra(EXTRA_ANSWER_SHOW,isAnswerShown);
 setResult(RESULT_OK,data);//设置返回结果

10. activity的使用与管理

被指定为应用的第一个activity

<!--指定第一个activity是QuizActivity-->
<activity android:name=".QuizActivity">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
    </intent-filter>
</activity>