我所理解的Android組件化之通信機(jī)制

之前寫過一篇關(guān)于Android組件化的文章,《Android組件化框架設(shè)計(jì)與實(shí)踐》,之前沒看過的小伙伴可以先點(diǎn)擊閱讀。那篇文章是從實(shí)戰(zhàn)中進(jìn)行總結(jié)得來,是公司的一個(gè)真實(shí)項(xiàng)目進(jìn)行組件化架構(gòu)改造,粒度會(huì)分的更粗些,是對整體架構(gòu)實(shí)踐進(jìn)行相應(yīng)的總結(jié),里面說了要打造一個(gè)組件化框架的話,需要從以下7個(gè)方面入手:

  1. 代碼解耦。如何將一個(gè)龐大的工程分成有機(jī)的整體?
  2. 組件單獨(dú)運(yùn)行。因?yàn)槊總€(gè)組件都是高度內(nèi)聚的,是一個(gè)完整的整體,如何讓其單獨(dú)運(yùn)行和調(diào)試?
  3. 組件間通信。由于每個(gè)組件具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)都互相不了解,但每個(gè)組件都需要給其他調(diào)用方提供服務(wù),那么主項(xiàng)目與組件、組件與組件之間如何通信就變成關(guān)鍵?
  4. UI 跳轉(zhuǎn)。UI 跳轉(zhuǎn)指的是特殊的數(shù)據(jù)傳遞,跟組件間通信區(qū)別有什么不同?
  5. 組件生命周期。這里的生命周期指的是組件在應(yīng)用中存在的時(shí)間,組件是否可以做到按需、動(dòng)態(tài)使用、因此就會(huì)涉及到組件加載、卸載等管理問題。
  6. 集成調(diào)試。在開發(fā)階段如何做到按需編譯組件?一次調(diào)試中可能有一兩個(gè)組件參與集成,這樣編譯時(shí)間就會(huì)大大降低,提高開發(fā)效率。
  7. 代碼隔離。組件之間的交互如果還是直接引用的話,那么組件之間根本沒有做到解耦,如何從根本上避免組件之間的直接引用,也就是如何從根本上杜絕耦合的產(chǎn)生?

今天則會(huì)從更小細(xì)粒度入手,主要講講在組件化架構(gòu)下組件與組件之間通信機(jī)制是如何、包括所謂的UI跳轉(zhuǎn),其實(shí)也是組件化通信,只不過它稍微特殊點(diǎn),單獨(dú)抽取出來而已。學(xué)習(xí)知識的過程很常見的一個(gè)思路就是從整體概況入手,首先對整體有個(gè)粗略的印象,然后再深入細(xì)節(jié),抽絲剝繭般去挖掘其中的內(nèi)在原理,一個(gè)點(diǎn)一個(gè)不斷去突破,這樣就能建立起自己整個(gè)知識樹,所以今天我們就從通信機(jī)制這個(gè)點(diǎn)入手,看看其中內(nèi)在玄機(jī)有哪些。

思維導(dǎo)圖

同樣,在每寫一篇文章之前,放個(gè)思維導(dǎo)圖,這樣做的好處對于想寫的內(nèi)容有很好的梳理,邏輯和結(jié)構(gòu)上顯得清晰點(diǎn)。

思維導(dǎo)圖

主流方式

總所周知,Android提供了很多不同的信息的傳遞方式,比如在四大組件中本地廣播、進(jìn)程間的AIDL、匿名間的內(nèi)存共享、Intent Bundle傳遞等等,那么在這么多傳遞方式,哪種類型是比較適合組件與組件直接的傳遞呢。

  • 本地廣播,也就是LoacalBroadcastRecevier。更多是用在同一個(gè)應(yīng)用內(nèi)的不同系統(tǒng)規(guī)定的組件進(jìn)行通信,好處在于:發(fā)送的廣播只會(huì)在自己的APP內(nèi)傳播,不會(huì)泄漏給其他的APP,其他APP無法向自己的APP發(fā)送廣播,不用被其他APP干擾。本地廣播好比對講通信,成本低,效率高,但有個(gè)缺點(diǎn)就是兩者通信機(jī)制全部委托與系統(tǒng)負(fù)責(zé),我們無法干預(yù)傳輸途中的任何步驟,不可控制,一般在組件化通信過程中采用比例不高。
  • 進(jìn)程間的AIDL。這個(gè)粒度在于進(jìn)程,而我們組件化通信過程往往是在線程中,況且AIDL通信也是屬于系統(tǒng)級通信,底層以Binder機(jī)制,雖說Android提供模板供我們實(shí)現(xiàn),但往往使用者不好理解,交互比較復(fù)雜,往往也不適用應(yīng)用于組件化通信過程中。
  • 匿名的內(nèi)存共享。比如用Sharedpreferences,在處于多線程場景下,往往會(huì)線程不安全,這種更多是存儲一一些變化很少的信息,比如說組件里的配置信息等等。
  • Intent Bundle傳遞。包括顯性和隱性傳遞,顯性傳遞需要明確包名路徑,組件與組件往往是需要互相依賴,這背離組件化中SOP(關(guān)注點(diǎn)分離原則),如果走隱性的話,不僅包名路徑不能重復(fù),需要定義一套規(guī)則,只有一個(gè)包名路徑出錯(cuò),排查起來也稍顯麻煩,這個(gè)方式往往在組件間內(nèi)部傳遞會(huì)比較合適,組件外與其他組件打交道則使用場景不多。

說了這么多,那組件化通信什么機(jī)制比較適合呢?既然組件層中的模塊是相互獨(dú)立的,它們之間并不存在任何依賴。沒有依賴就無法產(chǎn)生關(guān)系,沒有關(guān)系,就無法傳遞消息,那要如何才能完成這種交流?

目前主流做法之一就是引入第三者,比如圖中的Base Module。

基礎(chǔ)組件化架構(gòu)

組件層的模塊都依賴于基礎(chǔ)層,從而產(chǎn)生第三者聯(lián)系,這種第三者聯(lián)系最終會(huì)編譯在APP Module中,那時(shí)將不會(huì)有這種隔閡,那么其中的Base Module就是跨越組件化層級的關(guān)鍵,也是模塊間信息交流的基礎(chǔ)。比較有代表性的組件化開源框架有得到DDComponentForAndroid阿里Arouter、聚美Router 等等。

除了這種以通過引入第三者方式,還有一種解決方式是以事件總線方式,但這種方式目前開源的框架中使用比例不高,如圖:

事件總線

事件總線通過記錄對象,使用監(jiān)聽者模式來通知對象各種事件,比如在現(xiàn)實(shí)生活中,我們要去找房子,一般都去看小區(qū)的公告欄,因?yàn)槟沁厱?huì)經(jīng)常發(fā)布一些出租信息,我們?nèi)ゲ榭吹倪^程中就形成了訂閱的關(guān)系,只不過這種是被動(dòng)去訂閱,因?yàn)橹挥凶约盒枰曳孔恿瞬湃タ?,平時(shí)一般不會(huì)去看。小區(qū)中的公告欄可以想象成一個(gè)事件總線發(fā)布點(diǎn),監(jiān)聽者則是哪些想要找房子的人,當(dāng)有房東在公告欄上貼上出租房信息時(shí),如果公告欄有訂閱信息功能,比如引入門衛(wèi)保安,已經(jīng)把之前來這個(gè)公告欄要查看的找房子人一一進(jìn)行電話登記,那么一旦有新出租消息產(chǎn)生,則門衛(wèi)會(huì)把這條消息一一進(jìn)行短信群發(fā),那么找房子人則會(huì)收到這條消息進(jìn)行后續(xù)的操作,是馬上過來看,還是延遲過來,則根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行處理。在目前開源庫中,有EventBus、RxBus就是采用這種發(fā)布/訂閱模式,優(yōu)點(diǎn)是簡化了Android組件之間的通信方式,實(shí)現(xiàn)解耦,讓業(yè)務(wù)代碼更加簡潔,可以動(dòng)態(tài)設(shè)置事件處理線程和優(yōu)先級,缺點(diǎn)則是每個(gè)事件需要維護(hù)一個(gè)事件類,造成事件類太多,無形中加大了維護(hù)成本。那么在組件化開源框架中有ModuleBus、CC 等等。

這兩者模式更詳細(xì)的對比,可以查看這篇文章多個(gè)維度對比一些有代表性的開源android組件化開發(fā)方案

實(shí)現(xiàn)方案

事件總線,又可以叫做組件總線,路由+接口,則相對好理解點(diǎn),今天從閱讀它們框架源碼,我們來對比這兩種實(shí)現(xiàn)方案的不同之處。

組件總線

這邊選取的是ModuleBus框架,這個(gè)方案特別之處在于其借鑒了EventBus的思想,組件的注冊/注銷和組件調(diào)用的事件發(fā)送都跟EventBus類似,能夠傳遞一些基礎(chǔ)類型的數(shù)據(jù),而并不需要在Base Moudel中添加額外的類。所以不會(huì)影響B(tài)ase模塊的架構(gòu),但是無法動(dòng)態(tài)移除信息接收端的代碼,而自定義的事件信息類型還是需要添加到Base Module中才能讓其他功能模塊索引。

其中的核心代碼是在與 ModuleBus 類,其內(nèi)部維護(hù)了兩個(gè)ArrayMap鍵對值列表,如下:

/**
     * Object methodClass
     * String methodName;
     * MethodInfo method info
     */
    private static ArrayMap<Object,ArrayMap<String,MethodInfo>> moduleEventMethods = new ArrayMap<>();

    /**
     * Class IBaseClient.class
     * String methodName
     * Object methodClass
     */
    private static ArrayMap<Class<?>,ArrayMap<String,ArrayList<Object>>> moduleMethodClient = new ArrayMap<>();

在使用方法上,在onCreate()和onDestroy()中需要注冊和解綁,比如

ModuleBus.getInstance().register(this);
ModuleBus.getInstance().unregister(this);

最終使用類似EventBus 中 post 方法一樣,進(jìn)行兩個(gè)組件間的通信。這個(gè)框架的封裝的post 方法如下

public void post(Class<?> clientClass,String methodName,Object...args){
        if(clientClass == null || methodName == null ||methodName.length() == 0) return;

        ArrayList<Object> clientList = getClient(clientClass,methodName);

        if(clientList == null) return;

        try{
            for(Object c: clientList){
                try{
                    ArrayMap<String,MethodInfo> methods = moduleEventMethods.get(c);
                    Method method = methods.get(methodName).m;
                    if(method == null){
                        Log.e(TAG,"cannot find client method"+methodName +"for args["+args.length+"]" + Arrays.toString(args));
                        return;
                    }else if(method.getParameterTypes() == null){
                        Log.e(TAG,"cannot find client method param:"+method.getParameterTypes() +"for args["+args.length+"]" + Arrays.toString(args));
                        return;
                    }else if(method.getParameterTypes().length != args.length){
                        Log.e(TAG,"method "+methodName +" param number not matched:method("+method.getParameterTypes().length+"), args(" + args.length+")");
                        return;
                    }
                    method.invoke(c,args);
                }catch (Throwable e){
                    Log.e(TAG,"Notifiy client method invoke error.",e);
                }
            }

        }catch (Throwable e){
            Log.e(TAG,"Notify client error",e);
        }
    }

可以看到,它是通過遍歷之前內(nèi)部的ArrayMap,把注冊在里面的方法找出,根據(jù)傳入的參數(shù)進(jìn)行匹配,使用反射調(diào)用。

接口+路由

接口+路由實(shí)現(xiàn)方式則相對容易理解點(diǎn),我之前實(shí)踐的一個(gè)項(xiàng)目就是通過這種方式實(shí)現(xiàn)的。具體地址如下:DemoComponent 實(shí)現(xiàn)思路是專門抽取一個(gè)LibModule作為路由服務(wù),每個(gè)組件聲明自己提供的服務(wù) Service API,這些 Service 都是一些接口,組件負(fù)責(zé)將這些 Service 實(shí)現(xiàn)并注冊到一個(gè)統(tǒng)一的路由 Router 中去,如果要使用某個(gè)組件的功能,只需要向Router 請求這個(gè) Service 的實(shí)現(xiàn),具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)我們?nèi)徊魂P(guān)心,只要能返回我們需要的結(jié)果就可以了。

比如定義兩個(gè)路由地址,一個(gè)登陸組件,一個(gè)設(shè)置組件,核心代碼:

public class RouterPath {

    //注意路由的命名,路徑第一個(gè)開頭需要不一致,保證唯一性
    //Login Service
    public static final String ROUTER_PATH_TO_LOGIN_SERVICE = "/login/service";

    //Setting Service
    public static final String ROUTER_PATH_TO_SETTING_SERVICE = "/setting/service";
}

那么就相應(yīng)著就有兩個(gè)接口API,如下:

public interface ILoginProvider extends IProvider {

    void goToLogin(Activity activity);
}

public interface ISettingProvider extends IProvider {
    
    void goToSetting(Activity activity);
}

這兩個(gè)接口API對應(yīng)著是向外暴露這兩個(gè)組件的能提供的通信能力,然后每個(gè)組件對接口進(jìn)行實(shí)現(xiàn),如下:

@Route(path = RouterPath.ROUTER_PATH_TO_LOGIN_SERVICE, name = "登陸頁面")
public class LoginService implements ILoginProvider {
    @Override
    public void init(Context context) {}


    @Override
    public void goToLogin(Activity activity) {
        Intent loginIntent = new Intent(activity, LoginActivity.class);
        activity.startActivity(loginIntent);
    }
}

這其中使用的到了阿里的ARouter頁面跳轉(zhuǎn)方式,內(nèi)部本質(zhì)也是接口+實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行組件間通信。

調(diào)用則很簡單了,如下:

 ILoginProvider loginService = (ILoginProvider) ARouter.getInstance().build(RouterPath.ROUTER_PATH_TO_LOGIN_SERVICE).navigation();
if(loginService != null){
    loginService.goToLogin(MainActivity.this);
}

還有一個(gè)組件化框架,就是ModularizationArchitecture ,它本質(zhì)實(shí)現(xiàn)方式也是接口+實(shí)現(xiàn),但是封裝形式稍微不一樣點(diǎn),它是每個(gè)功能模塊中需要使用注解建立Action事件,每個(gè)Action完成一個(gè)事件動(dòng)作。invoke只是方法名為反射,并未用到反射,而是使用接口方式調(diào)用,參數(shù)是通過HashMap<String,String>傳遞的,無法傳遞對象。具體詳解可以看這篇文章 Android架構(gòu)思考(模塊化、多進(jìn)程)。

頁面跳轉(zhuǎn)

頁面跳轉(zhuǎn)也算是一種組件間的通信,只不過它相對粒度更細(xì)化點(diǎn),之前我們描述的組件間通信粒度會(huì)更抽象點(diǎn),頁面跳轉(zhuǎn)則是定位到某個(gè)組件的某個(gè)頁面,可能是某個(gè)Activity,或者某個(gè)Fragment,要跳轉(zhuǎn)到另外一個(gè)組件的Activity或Fragment,是這兩者之間的通信。甚至在一般沒有進(jìn)行組件化架構(gòu)的工程項(xiàng)目中,往往也會(huì)封裝頁面之間的跳轉(zhuǎn)代碼類,往往也會(huì)有路由中心的概念。不過一般 UI 跳轉(zhuǎn)基本都會(huì)單獨(dú)處理,一般通過短鏈的方式來跳轉(zhuǎn)到具體的 Activity。每個(gè)組件可以注冊自己所能處理的短鏈的 Scheme 和 Host,并定義傳輸數(shù)據(jù)的格式,然后注冊到統(tǒng)一的 UIRouter 中,UIRouter 通過 Scheme 和 Host 的匹配關(guān)系負(fù)責(zé)分發(fā)路由。但目前比較主流的做法是通過在每個(gè) Activity 上添加注解,然后通過 APT 形成具體的邏輯代碼。

下面簡單介紹目前比較主流的兩個(gè)框架核心實(shí)現(xiàn)思路:

ARouter

ARouter 核心實(shí)現(xiàn)思路是,我們在代碼里加入的@Route注解,會(huì)在編譯時(shí)期通過apt生成一些存儲path和activityClass映射關(guān)系的類文件,然后app進(jìn)程啟動(dòng)的時(shí)候會(huì)拿到這些類文件,把保存這些映射關(guān)系的數(shù)據(jù)讀到內(nèi)存里(保存在map里),然后在進(jìn)行路由跳轉(zhuǎn)的時(shí)候,通過build()方法傳入要到達(dá)頁面的路由地址,ARouter會(huì)通過它自己存儲的路由表找到路由地址對應(yīng)的Activity.class(activity.class = map.get(path)),然后new Intent(),當(dāng)調(diào)用ARouter的withString()方法它的內(nèi)部會(huì)調(diào)用intent.putExtra(String name, String value),調(diào)用navigation()方法,它的內(nèi)部會(huì)調(diào)用startActivity(intent)進(jìn)行跳轉(zhuǎn),這樣便可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相互沒有依賴的module順利的啟動(dòng)對方的Activity了。

ActivityRouter

ActivityRouter 核心實(shí)現(xiàn)思路是,它是通過路由 + 靜態(tài)方法來實(shí)現(xiàn),在靜態(tài)方法上加注解來暴露服務(wù),但不支持返回值,且參數(shù)固定位(context, bundle),基于apt技術(shù),通過注解方式來實(shí)現(xiàn)URL打開Activity功能,并支持在WebView和外部瀏覽器使用,支持多級Activity跳轉(zhuǎn),支持Bundle、Uri參數(shù)注入并轉(zhuǎn)換參數(shù)類型。它實(shí)現(xiàn)相對簡單點(diǎn),也是比較早期比較流行的做法,不過學(xué)習(xí)它也是很有參考意義的。

小結(jié)

總的來說,組件間的通信機(jī)制在組件化編程和組件化架構(gòu)中是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),可能在每個(gè)組件獨(dú)自開發(fā)階段,不需要與其他組件進(jìn)行通信,只需要在內(nèi)部通信即可,當(dāng)處于組件集成階段,那就需要大量組件進(jìn)行互相通信,體現(xiàn)在每個(gè)業(yè)務(wù)互相協(xié)作,如果組件間設(shè)計(jì)的不好,打開一個(gè)頁面或調(diào)用一個(gè)方法,想當(dāng)耗時(shí)或響應(yīng)慢,那么體現(xiàn)的則是這個(gè)APP使用比較卡頓,僅僅打開一個(gè)頁面就是需要好幾秒才能打開,則嚴(yán)重影響使用者的體驗(yàn)了,甚至一些大型APP,可能組件分化更小,種類更多,那么組件間的通信則至關(guān)重要了。所以,要打造一個(gè)良好的組件化框架,如何設(shè)計(jì)一個(gè)更適合自己本身的業(yè)務(wù)類型的通信機(jī)制,就需要多多進(jìn)行思考了。

參考文章:
1,https://github.com/luckybilly/AndroidComponentizeLibs
2,http://blog.spinytech.com/2016/12/28/android_modularization/

最后編輯于
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