Android 官方现代 App 架构解读 - 启程

Posted 2023-03-11 Rethink Android

android 官方 App 架构指南系列文章

• Arch - 概述
• Arch - UI Layer
• Arch - Domain Layer
• Arch - Data Layer
• Arch - 总结

面对的挑战

随着 App 功能的不断增加，其代码实现复杂度将会呈指数级增加，具体体现在以下几个方面：

1. 允许 App 的功能要能顾灵活的扩展与收缩；
2. 保证 App 的稳定性与健壮性；
3. 使 App 容易测试；

所以在 App 开发的过程中必须要有一个合适的架构指南来帮助完成上述挑战。

架构指南

为了满足上面的一些需求，整体架构至少需要采用以下几个大的设计原则：

📌 分离关注点

分离关注点是解决复杂问题的一种常见的解决方案，它是将一个计算机程序拆分为不同部分的设计原则。每一部分都有自己需要关注的焦点。从而达到将一个复杂问题拆解成多个简单问题的效果。

如 Activity、Fragment 主要职责是绘制数据与响应用户的操作事件；于此同时，Android 系统可以根据当前系统的资源状况随时对其进行销毁。如果想要在此部分中编写业务逻辑以及耗时操作的话，将会增加其复杂度，从而导致页面开发变得难于维护（容易产生bug）。

关注分离点这种解决问题的思路并非仅适用于计算机编程问题，比如阿德勒心理学中的客体分离概念也与此大同小异。

📌 数据驱动页面

数据是项目的核心，也是状态的最终保存者。而视图，只不过是一种能够由数据延迟计算出来的最终结果而已，它本身不存储状态。

这也是近些年响应式编程的流向的原因之一，将更多的精力放在的复杂数据的处理上，View 只需要观察数据变化并做出响应即可。

除了上面的指导原则之外，还有一个官方文档中没有提到的一些设计准则仍然非常有用：

• KISS：同一问题的不同解决方案中，应选择简单的那个方案；
• SOLID：面向对象编程的一些基本原则；
• 更多对开发人员有用的定律、理论、原则和模式；

推荐架构

根据以上的架构指南，一个 App 至少应该拆分为两层，UI 层及数据层：

• UI Layer - 在屏幕上显示应用数据。
• Data Layer - 包含应用的业务逻辑并公开应用数据。

还可以额外添加一个 Domain 层，以重用界面层的业务逻辑或是拆分业务避免大型类。整体如下：

UI Layer

UI Layer 主要包含了以下几个部分：

• View Container：View 的容器，是 View 渲染的入口，一般是指 Activity、Fragment；
• UI elements：UI 元素，是用来渲染界面的，可以是 Views 也可以是 Compose 函数；
• States holders：UiState 的持有者，是最终组装UiState的地方，一般是 ViewModel 类；
• event：用户的交互事件，通常需要在产生、更新数据，代理给 ViewModel 处理；
• UiState：UI 的状态数据，用来渲染 UI elements 的数据，通过观察者方式提高；

UI Layer 主要是做了一下几件事情：

• 将 App 中的数据转换成容易被 UI Elements 渲染的数据（UiState）。这部分转换主要发生在 State Holder 中。
• 将 UiState 转换为对应的 UI elements 展示给用户。这部分主要发生在 Activity 或 Fragment 中，不论 Activity 和 Fragment 使用的是 View 还是 Jetpack Compose 构建的。
• 接收 UI elements 中的输入事件，并且根据需要做出响应。

Domain Layer

Domain Layer 主要是可以做以下及件事情：

• 封装复杂的业务逻辑，避免出现大型类
• 封装多 ViewModel 通用的业务逻辑，避免代码重复

Domain Layer 是一个可选层，可以根据自己项目的复杂情况决定是否使用。Domain Layer 主要是有不同的 UseCase（有的框架中也称作 Interactor）组成，其依赖关系大致如下：

Data Layer

Data Layer 主要做了下面两件事情：

• 通过 DataSource 封装系统及三方 API；
• 通过 Repository 使用 DataSource 封装业务逻辑，并暴露给使用者；

一个业务模块中可以包含一个或者多个 Repository ，每个 Repository 中包含零个或多个 DataSource，DataSource 根据其来源可以分为 LocalDataSource、RemoteDataSource 等。大致依赖关系如下：

依赖管理

以上几层内容中会存在大量类的初始化及注入管理问题，如果处理不好将会导致一些不必要的麻烦。这种问题有两种解决方案：

1. 依赖注入：依赖注入使类能够定义其依赖项而不构造它们。在运行时，另一个类负责提供这些依赖项。一般是使用注解方式，适合大中型项目，如 Hilt；
2. 服务查找：服务查找的方式一般是维护一个注册表，所需的依赖都可以在这个注册表中查找；一般是使用相对简单，适合中小型项目，如 koin；

官方推荐使用 Hilt 来进行依赖管理，如果你的项目中在使用其他的依赖管理方式，并且没有遇到问题的话，那么继续使用当前的框架即可。

当然还是会有一些其他的最佳实践需要我们去遵守：

最佳实践

1. 不要将数据在 Android 四大组件中处理，他们有自己的生命周期我们很难控制；
2. 尽量减少对 Android 类（Context、Activity等）的依赖，减少耦合，提高可测试性；
3. 需要明确各个模块中的职责，在各自的分层中仅做自己职责范围内的事情，减少耦合；
4. 每个模块仅仅只需暴露自己应该提供的功能，保持越简单越好；
5. 应尽量设计离线模式，用户在网络不可用的情况下，仍然可以使用 App；

更多详细内容可查看 官方文档 。