實戰解析Android架構設計原則

嘿！經過一段時間收集了大量反饋意見後，我認為應該來說說這個話題了。我會在這裡給出我認為構建現代移動應用（Android）的好方法，這會是另一番體味。

開始之前，假設你已經閱讀過我之前撰寫的文章“ Architecting Android…The clean way ?”。如果還沒有閱讀過，為了更好地理解這篇文章，應藉此機會讀一讀：

架構演變

演變意味著一個循序漸進的過程，由某些狀態改變到另一種不同的狀態，且新狀態通常更好或更復雜。

照這麼一說，軟體是隨著時間發展和改變的，是架構上的發展和改變。實際上，好的軟體設計必須能夠幫助我們發展和擴充解決方案，保持其健壯性，而不 必每件事都重寫程式碼（雖然在某些情況下重寫的方法更好，但是那是另一篇文章的話題，所以相信我，讓我們聚焦在前面所討論的話題上）。

在這篇文章中，我將講解我認為是必需的和重要的要點，為了保持基本程式碼條理清晰，要記住下面這張圖片，我們開始吧！

響應式方法：RxJava

因為已經 有很多這方面的文章 ，還有這方面 做得很好、令人景仰的人 ，所以我不打算在這裡討論RxJava的好處（ 我假設您已經對它有所體驗了 ）。但是，我將指出在Android應用程式開發方面的有趣之處，以及如何幫助我形成第一個清晰的架構的方法。

首先，我選擇了一種響應式的模式通過轉換usecase（在這個清晰的架構命名規則中，其被稱為interactor）返回Observables<T>，表示所有底層都遵循這一鏈條，也返回Observables<T> 。

正如你所看到的，所有用例繼承這個抽象類，並實現抽象方法buildUseCaseObservable()。該方法將建立一個Observables<T>，它承擔了繁重的工作，還要返回所需的資料。

需要強調是，在execute()方法中，要確保Observables<T> 是在獨立執行緒執行，因此，要儘可能減輕阻止android主執行緒的程度。其結果就是會通過android主執行緒排程程式將主執行緒壓入執行緒佇列的尾部（push back）。

到目前為止，我們的Observables<T>啟動並且執行了。但是，正如你所知，必須要觀察它所發出的資料序列。要做到這一點， 我改進了presenters（MVP模式表現層的一部分），把它變成了觀察者（Subscribers），它通過用例對發出的專案做出“react”， 以便更新使用者介面。

觀察者是這樣的：

每個觀察者都是每個presenter的內部類，並實現了一個Defaultsubscriber<T>介面，建立了基本的預設錯誤處理。

將所有的片段放在一起後，通過下面的圖，你可以獲得完整的概念：

讓我們列舉一些擺脫基於RxJava方法的好處：

在觀察者（Subscribers）與被觀察者（Observables）之間去耦合：更加易於維護和測試。

• 簡化非同步任務：如果要求多個非同步執行時，如果需要一個以上非同步執行的級別，Java的thread和future的操作和同步比較複雜，因此 通過使用排程程式，我們可以很方便地（不需要額外工作）在後臺與主執行緒之間跳轉，特別是當我們需要更新UI時。還可以避免“回撥的坑”—— 它使我們程式碼可讀性差，且難以跟進。
• 資料轉換/組成：在不影響客戶端情況下，我們能夠整合多個Observables<T>，使解決方案更靈活。
• 錯誤處理：在任何Observables<T>內發生錯誤時，就向消費者發出訊號。

從我的角度看有一點不足，甚至要為此需要付出代價，那些還不熟悉概念的開發人員還是要遵循學習曲線。但你從中得到了極有價值的東西。為了成功而reactive起來吧！

依賴注入：Dagger 2

關於依賴注入， 因為我已經寫了一篇完整的文章 ，我不想說太多。強烈建議你閱讀它，這樣我們就可以接著說下面的內容了。

值得一提的是，通過實現一個像Dagger 2那樣的依賴注入框架我們能夠獲得：

• 元件重用，因為依賴的物件可以在外部注入和配置。
• 當注入物件作為協作者（collaborators）時，由於物件的例項存在於在一個隔離和解耦地方，這樣在我們的程式碼庫中，就不需要做很多的改變，就可以改變任何物件的實現。
• 依賴可以注入到一個元件：這些將這些模擬實現的依賴物件注入成為可能，這使得測試更容易。

Lambda表示式：Retrolambda

沒有人會抱怨在程式碼中使用Java 8的lambada表示式，甚至在簡化並擺脫了很多樣板程式碼以後，使用得更多，如你看到這段程式碼：

然而，我百感交集，為什麼呢？我們曾在 @SoundCloud 討論 Retrolambada ，主要是是否使用它，結果是：

1. 贊成的理由：

• Lambda表示式和方法引用
• “try-with-resources”語句
• 使用karma做開發

2. 反對的理由：

• Java 8 API的意外使用
• 十分令人反感的第三方庫
• 要與Android一起使用的第三方外掛Gradle

最後，我們認定它不能為我們解決任何問題：你的程式碼看起來很好且具有可讀性，但這不是我們與之共存的東西，由於現在所有功能最強大的IDE都包含程式碼摺疊式選項，這就涵蓋這一需求了，至少是一個可接受的方式。

說實話，儘管我可能會在業餘時間的專案中使用它，但在這裡使用它的主要原因是嘗試和體驗Android中Lambda表示式。是否使用它由你自己決定。在這裡我只是展示我的視野。當然，對於這樣一個了不起的工作，這個 庫 的作者值得我的稱讚。

測試方法

在測試方面，與示例的第一個版本相關的部分變化不大：

• 表現層：用Espresso 2和Android Instrumentation測試框架測試UI。
• 領域層：JUnit + Mockito —— 它是Java的標準模組。
• 資料層：將測試組合換成了Robolectric 3 + JUnit + Mockito。這一層的測試曾經存在於單獨的Android模組。由於當時（當前示例程式的第一個版本）沒有內建單元測試的支援，也沒有建立像 robolectric那樣的框架，該框架比較複雜，需要一群黑客的幫忙才能讓其正常工作。

幸運的是，這都是過去的一部分，而現在所有都是即刻可用，這樣我可以把它們重新放到資料模組內，專門為其預設的測試路徑：src/test/java。

包的組織

我認為一個好的架構關鍵因素之一是程式碼/包的組織：程式設計師瀏覽原始碼遇到的第一件事情就是包結構。一切從它流出，一切依賴於它。

我們能夠辨別出將應用程式封裝進入包（package）的2個路徑：

• 按層分包：每一個包（package）中包含的項通常不是彼此密切相關的。這樣包的內聚性低、模組化程度低，包之間偶合度高。因此，編輯某個特性要編輯來自不同包的檔案。另外，單次操作幾乎不可能刪除掉某個功能特性。
• 按特性分包：用包來體現特性集。把所有相關某一特性（且僅特性相關）的項放入一個包中。這樣包的內聚性高，模組化程度高，包之間偶合度低。緊密相關的項放在一起。它們沒有分散到整個應用程式中。

我的建議是去掉按特性分包，會帶來的好處有以下主要幾點：

• 模組化程度更高
• 程式碼導航更容易
• 功能特性的作用域範圍最小化了

如果與功能特性團隊一起工作（就像我們在@SoundCloud的所作所為），也會是非常有趣的事情。程式碼的所有權會更容易組織，也更容易被模組化。在許多開發人員共用一個程式碼庫的成長型組織當中，這是一種成功。

如你所見，我的方法看起來就像按層分包：這裡我可能會犯錯（例如，在“users”下組織一切），但在這種情況下我會原諒自己，因為這是個以學習為目的的例子，而且我想顯示的是清晰架構方法的主要概念。領會其意，切勿盲目模仿:-)。

還需要做的事：組織構建邏輯

我們都知道，房子是從地基上建立起來的。軟體開發也是這樣，我想說的是，從我的角度來看，構建系統（及其組織）是軟體架構的重要部分。

在Android平臺上，我們採用Gradle，它事實上是一種與平臺無關的構建系統，功能非常強大。這裡的想法是通過一些提示和技巧，讓你組織構建應用程式時能夠得到簡化。

• 在單獨的gradle構建檔案中按功能對內容進行分組

因此，你可以用“apply from: ‘buildsystem/ci.gradle’”插入到任何Gradle建立的檔案中進行配置。不要把所有都放置在一個build.gradle檔案中，否則就是去建立一個怪物，這是教訓。

• 建立依賴關係圖

如果想在專案的不同模組間重用相同的元件版本，這很好；否則就要在不同的模組間使用不同的版本的元件依賴。另外一點，你是在同一個地方控制依賴關係，像元件版本發生衝突這樣的事情一眼就能看出來。

結語

到目前為止講了那麼多，一句話，要記住沒有靈丹妙藥。但好的軟體架構會幫助程式碼保持清晰和健壯，還可以保持程式碼的可擴充套件性，易於維護。

我想指出一些事情。面對軟體存在的問題，要報以本應當解決的態度：

• 遵守SOLID原則
• 不要過度思考（不過度工程化）
• 務實
• 儘可能降低（Android）框架中模組的依賴性

原始碼

1. Clean architecture github repository – master branch
2. Clean architecture github repository – releases

延伸閱讀

1. Architecting Android..the clean way
2. Tasting Dagger 2 on Android
3. The Mayans Lost Guide to RxJava on Android
4. It is about philosophy: Culture of a good programmer

參考資料

1. RxJava wiki by Netflix
2. Framework bound by Uncle Bob
3. Gradle user guide
4. Package by feature, not layer