【譯】使用Kotlin從零開始寫一個現代Android 專案-Part1

前言

經常在medium.com上看到一些高質量的技術帖子，但是由於國內的上網環境或者有的同學對於看英文比較排斥，錯過了不少好文章。因此，西哥決定弄一個《優質譯文專欄》，花一些時間翻譯一些優質技術文給大家。這篇文章是一個小系列，用Kotlin開發現代Android APP,總共四篇，後面的會陸續翻譯！以下是正文。

現在，真的很難找到一個涵蓋所有Android新技術的專案，因此我決定自己來寫一個，在本文中，我們將用到如下技術：

0 、Android Studio
1、Kotlin 語言
2、構建變體
3、ConstraintLayout
4、DataBinding庫
5、MVVM+repository+Android Manager架構模式
6、RxJava2及其對架構的幫助
7、Dagger 2.11，什麼是依賴注入？為什麼要使用它？
8、Retrofit + RxJava2 實現網路請求
9、RooM + RxJava2 實現儲存

我們的APP最終是什麼樣子？

我們的APP是一個非常簡單的應用程式，它涵蓋了上面提到的所有技術。只有一個簡單的功能：從Github 獲取googlesamples使用者下的所有倉庫，將資料儲存到本地資料庫，然後在介面展示它。

我將嘗試解釋更多的程式碼，你也可以看看你Github上的程式碼提交。

Github:https://github.com/mladenrako...

讓我們開始吧。

0、Android Studio

首先安卓Android Studio 3 beta 1(注：現在最新版為Android Studio 4.0),Android Studio 已經支援Kotlin，去到Create Android Project介面，你將在此處看到新的內容：帶有標籤的核取方塊include Kotlin support。預設情況下選中。按兩次下一步，然後選擇EmptyActivity，然後完成了。恭喜！你用Kotlin開發了第一個Android app)

1、Kotlin

在剛才新建的專案中，你可以看到一個MainActivity.kt:

package me.mladenrakonjac.modernandroidapp

import android.support.v7.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
    }
}

.kt字尾代表了這是一個Kotlin檔案

MainActivity : AppCompatActivity() 表示我們的MainActivity繼承自AppCompatActivity 。

此外，所有的方法都必須有一個關鍵字fun,在Kotlin 中，你不能使用@override註解，如果你要表明方法是複寫父類或者介面的方法的話，直接使用override關鍵字，注意：它和Java不一樣，不是一個註解了。

然後，savedInstanceState: Bundle? 中的?代表什麼呢？它代表了savedInstanceState這個引數可以是Bundle或者null。Kotlin是一門null 安全語言，如果你像下面這樣寫：

var a : String

你將會得到一個編譯錯誤。因為a變數必須被初始化，並且不能為null，因此你要像這樣寫：

var a : String = "Init value"

並且，如果你執行以下操作，也會報編譯錯誤：

a = null

要想使a變數為null ,你必須這樣寫：

var a : String?

為什麼這是Kotlin語言的一個重要功能呢？因為它幫我們避免了NPE,Androd開發者已經對NPE感到厭倦了，甚至是null的發明者-Tony Hoare先生，也為發明它而道歉。假設我們有一個可以為空的nameTextView。如果為null，以下程式碼將會發生NPE：

nameTextView.setEnabled(true)

但實際上，Kotlin做得很好，它甚至不允許我們做這樣的事情。它會強制我們使用?或者!!操作符。如果我們使用?操作符：

nameTextView?.setEnabled(true)

僅當nameTextView不為null時，這行程式碼才會繼續執行。另一種情況下，如果我們使用!!操作符：

nameTextView!!.setEnabled(true)

如果nameTextView為null，它將為我們提供NPE。它只適合喜歡冒險的傢伙)

這是對Kotlin的一些介紹。我們繼續進行，我將停止描述其他Kotlin特定程式碼。

2、構建變體

通常，在開發中，如果你有兩套環境，最常見的是測試環境和生產環境。這些環境在伺服器URL，圖示，名稱，目標api等方面可能有所不同。通常，在開始的每個專案中我都有以下內容：

finalProduction: 上傳Google Play 使用
demoProduction:該版本使用生產環境伺服器Url,並且它有著GP上的版本沒有的新功能，使用者可以在Google play 旁邊安裝，然後可以進行新功能測試和提供反饋。
demoTesting:和demoProduction一樣，只不過它用的是測試地址
mock: 對於我來說，作為開發人員和設計師而言都是很有用的。有時我們已經準備好設計，而我們的API仍未準備好。等待API準備就緒後再開始開發可不是好的解決方案。此構建變體為提供有mock資料，因此設計團隊可以對其進行測試並提供反饋。對於保證專案進度真的很有幫助,一旦API準備就緒，我們便將開發轉移到demoTesting環境。

在此應用程式中，我們將擁有所有這些變體。它們的applicationId和名稱不同。 gradle 3.0.0 flavourDimension中有一個新的api，可讓您混合不同的產品風味，因此您可以混合demo和minApi23風味。在我們的應用程式中，我們將僅使用“預設” 的flavorDimension。早app的build.gradle中，將此程式碼插入android {}下：

flavorDimensions "default"
    
productFlavors {

    finalProduction {
        dimension "default"
        applicationId "me.mladenrakonjac.modernandroidapp"
        resValue "string", "app_name", "Modern App"
    }

    demoProduction {
        dimension "default"
        applicationId "me.mladenrakonjac.modernandroidapp.demoproduction"
        resValue "string", "app_name", "Modern App Demo P"
    }

    demoTesting {
        dimension "default"
        applicationId "me.mladenrakonjac.modernandroidapp.demotesting"
        resValue "string", "app_name", "Modern App Demo T"
    }


    mock {
        dimension "default"
        applicationId "me.mladenrakonjac.modernandroidapp.mock"
        resValue "string", "app_name", "Modern App Mock"
    }
}

開啟string.xml檔案，刪掉app_namestring資源，因此，我們才不會發生資源衝突，然後點選Sync Now,如果轉到螢幕左側的“構建變體”，則可以看到4個不同的構建變體，其中每個都有兩種構建型別：“Debug”和“Release”,切換到demoProduction構建變體並執行它。然後切換到另一個並執行它。您就可以看到兩個名稱不同的應用程式。

3、ConstraintLayout

如果你開啟activity_main.xml ,你可以看到跟佈局是ConstraintLayout,如果你開發過iOS應用程式，你可能知道AutoLayout，ConstraintLayout和它非常的相似，他們甚至用了相同的 Cassowary 演算法。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="me.mladenrakonjac.modernandroidapp.MainActivity">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Hello World!"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

Constraints可以幫我們描述View之間的關係。對於每一個View來說，應該有4個約束，每一邊一個約束，在這種情況下，我們的View就被約束在了父檢視的每一邊了。

在Design Tab中，如果你將Hello World文字稍微向上移動，則在TextTab中將增加下面這行程式碼：

app:layout_constraintVertical_bias="0.28"

Design tab 和 Text tab是同步的，我們在Design中移動檢視，則會影響Text中的xml，反之亦然。垂直偏差描述了檢視對其約束的垂直趨勢。如果要使檢視垂直居中，則應使用：

app:layout_constraintVertical_bias="0.28"

我們讓Activity只顯示一個倉庫，它有倉庫的名字，star的數量，作者，並且還會顯示是否有issue

要得到上面的佈局設計，程式碼如下所示：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="me.mladenrakonjac.modernandroidapp.MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/repository_name"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginEnd="16dp"
        android:layout_marginStart="16dp"
        android:textSize="20sp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="0.0"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.083"
        tools:text="Modern Android app" />

    <TextView
        android:id="@+id/repository_has_issues"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginEnd="16dp"
        android:layout_marginStart="16dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:text="@string/has_issues"
        android:textStyle="bold"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@+id/repository_name"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="1.0"
        app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/repository_name"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/repository_name"
        app:layout_constraintVertical_bias="1.0" />

    <TextView
        android:id="@+id/repository_owner"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginBottom="8dp"
        android:layout_marginEnd="16dp"
        android:layout_marginStart="16dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/repository_name"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.0"
        tools:text="Mladen Rakonjac" />

    <TextView
        android:id="@+id/number_of_starts"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginBottom="8dp"
        android:layout_marginEnd="16dp"
        android:layout_marginStart="16dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="1"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/repository_owner"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.0"
        tools:text="0 stars" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

不要被tools:text搞迷惑了，它的作用僅僅是讓我們可以預覽我們的佈局。

我們可以注意到，我們的佈局是扁平的，沒有任何巢狀，你應該儘量少的使用佈局巢狀，因為它會影響我們的效能。ConstraintLayout也可以在不同的螢幕尺寸下正常工作。

我有種預感，很快就能達到我們想要的佈局效果了。

上面只是一些關於ConstraintLayout的少部分介紹，你也可以看一下關於ConstraintLayout使用的google code lab: https://codelabs.developers.g...

4. Data binding library

當我聽到Data binding 庫的時候，我的第一反應是：Butterknife已經很好了，再加上，我現在使用一個外掛來從xml中獲取View,我為啥要改變，來使用Data binding呢？但當我對Data binding有了更多的瞭解之後，我的它的感覺就像我第一次見到Butterknife一樣，無法自拔。

Butterknife能幫我們做啥？

ButterKnife幫助我們擺脫無聊的findViewById。因此，如果您有5個檢視，而沒有Butterknife，則你有5 + 5行程式碼來繫結您的檢視。使用ButterKnife，您只有我行程式碼就搞定。就是這樣。

Butterknife的缺點是什麼？

Butterknife仍然沒有解決程式碼可維護問題，使用ButterKnife時，我經常發現自己遇到執行時異常，這是因為我刪除了xml中的檢視，而沒有刪除Activity/Fragment類中的繫結程式碼。另外，如果要在xml中新增檢視，則必須再次進行繫結。真的很不好維護。你將浪費大量時間來維護View繫結。

那與之相比，Data Binding 怎麼樣呢？

有很多好處，使用Data Binding，你可以只用一行程式碼就搞定View的繫結，讓我們看看它是如何工作的，首先，先將Data Binding 新增到專案：

// at the top of file 
apply plugin: 'kotlin-kapt'


android {
    //other things that we already used
    dataBinding.enabled = true
}
dependencies {
    //other dependencies that we used
    kapt "com.android.databinding:compiler:3.0.0-beta1"
}

請注意，資料繫結編譯器的版本與專案build.gradle檔案中的gradle版本相同：

classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.0.0-beta1'

然後，點選Sync Now,開啟activity_main.xml,將Constraint Layout 用layout標籤包裹

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools">

    <android.support.constraint.ConstraintLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context="me.mladenrakonjac.modernandroidapp.MainActivity">

        <TextView
            android:id="@+id/repository_name"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginEnd="16dp"
            android:layout_marginStart="16dp"
            android:textSize="20sp"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintHorizontal_bias="0.0"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
            app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
            app:layout_constraintVertical_bias="0.083"
            tools:text="Modern Android app" />

        <TextView
            android:id="@+id/repository_has_issues"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginEnd="16dp"
            android:layout_marginStart="16dp"
            android:layout_marginTop="8dp"
            android:text="@string/has_issues"
            android:textStyle="bold"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="@+id/repository_name"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintHorizontal_bias="1.0"
            app:layout_constraintStart_toEndOf="@+id/repository_name"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/repository_name"
            app:layout_constraintVertical_bias="1.0" />

        <TextView
            android:id="@+id/repository_owner"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginBottom="8dp"
            android:layout_marginEnd="16dp"
            android:layout_marginStart="16dp"
            android:layout_marginTop="8dp"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/repository_name"
            app:layout_constraintVertical_bias="0.0"
            tools:text="Mladen Rakonjac" />

        <TextView
            android:id="@+id/number_of_starts"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginBottom="8dp"
            android:layout_marginEnd="16dp"
            android:layout_marginStart="16dp"
            android:layout_marginTop="8dp"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintHorizontal_bias="1"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/repository_owner"
            app:layout_constraintVertical_bias="0.0"
            tools:text="0 stars" />

    </android.support.constraint.ConstraintLayout>

</layout>

注意，你需要將所有的xml移動到layout 標籤下面，然後點選Build圖示或者使用快捷鍵Cmd + F9,我們需要構建專案來使Data Binding庫為我們生成ActivityMainBinding類，後面在MainActivity中將用到它。

如果沒有重新編譯專案，你是看不到ActivityMainBinding的，因為它在編譯時生成。

我們還沒有完成繫結，我們只是定義了一個非空的 ActivityMainBinding 型別的變數。你會注意到我沒有把? 放在 ActivityMainBinding 的後面，而且也沒有初始化它。這怎麼可能呢？lateinit 關鍵字允許我們使用非空的延遲被初始化的變數。和 ButterKnife 類似，在我們的佈局準備完成後，初始化繫結需要在 onCreate 方法中進行。此外，你不應該在 onCreate 方法中宣告繫結，因為你很有可能在 onCreate 方法外使用它。我們的 binding 不能為空，所以這就是我們使用 lateinit 的原因。使用 lateinit 修飾，我們不需要在每次訪問它的時候檢查 binding 變數是否為空。

我們初始化binding變數，你需要替換:

setContentView(R.layout.activity_main)

為：

binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)

就是這樣，你成功的繫結了所有View,現在你可以訪問它並且做一些更改，例如，我們將倉庫名字改為Modern Android Medium Article:

binding.repositoryName.text = "Modern Android Medium Article"

如你所見，現在我們可以通過bingding變數來訪問main_activity.xml的所有View了（前提是它們有id）,這就是Data Binding 比ButterKnife 好用的原因。

kotlin的 Getters 和 setters

大概，你已經注意到了，我們沒有像Java那樣使用.setText()，我想在這裡暫停一下，以說明與Java相比，Kotlin中的getter和setter方法如何工作的。

首先，你需要知道，我們為什麼要使用getters和setters，我們用它來隱藏類中的變數，僅允許使用方法來訪問這些變數，這樣我們就可以向使用者隱藏類中的細節，並禁止使用者直接修改我們的類。假設我們用 Java 寫了一個 Square 類：

public class Square {
  private int a;
  
  Square(){
    a = 1;
  }

  public void setA(int a){
    this.a = Math.abs(a);
  }
  
  public int getA(){
    return this.a;
  }
  
}

使用setA()方法，我們禁止了使用者向Square類的a變數設定一個負數,因為正方形的邊長一定是正數，要使用這種方法，我們必須將其設為私有，因此不能直接設定它。這也意味著我們不能直接獲得a，需要給它定一個get方法來返回a，如果有10個變數，那麼我們就得定義10個相似的get方法，寫這樣無聊的樣板程式碼，通常會影響我們的心情。

Kotling使我們的開發人員更輕鬆了。如果你呼叫下面的程式碼：

var side: Int = square.a

這並不意味著你是在直接訪問a變數，它和Java中呼叫getA()是相同的

int side = square.getA();

因為Kotlin自動生成預設的getter和setter。在Kotlin中，只有當您有特殊的setter或getter時，才應指定它。否則，Kotlin會為您自動生成：

var a = 1
   set(value) { field = Math.abs(value) }

field ? 這又是個什麼東西？為了更清楚明白，請看下面程式碼：

var a = 1
   set(value) { a = Math.abs(value) }

這表明你在呼叫set方法中的set(value){}，因為Kotlin的世界中，沒有直接訪問屬性，這就會造成無限遞迴，當你呼叫a = something,會自動呼叫set方法。使用filed就能避免無限遞迴，我希望這能讓你明白為什麼要用filed關鍵字，並且瞭解getters和setters是如何工作的。

回到程式碼中繼續，我將向你介紹Kotlin語言的另一個重要功能:apply函式：

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)
        binding.apply {
            repositoryName.text = "Medium Android Repository Article"
            repositoryOwner.text = "Mladen Rakonjac"
            numberOfStarts.text = "1000 stars"
            
        }
    }
}

apply 允許你在一個例項上呼叫多個方法，我們仍然還沒有完成資料繫結，還有更棒的事兒，讓我們為倉庫定義一個UI模型（這個是github倉庫的資料模型Repository,它持有要展示的資料，請不要和Repository模式的中的Repository搞混淆了哈），要建立一個Kotlin class，點選New -> Kotlin File/Class :

class Repository(var repositoryName: String?,var repositoryOwner: String?,var numberOfStars: Int? ,var hasIssues: Boolean = false)

在Kotlin中，主建構函式是類頭的一部分，如果你不想定義次建構函式，那就是這樣了，資料類到此就完成了，建構函式沒有引數分配給欄位，沒有setters和getters,整個類就一行程式碼。

回到MainActivity.kt，為Repository建立一個例項。

var repository = Repository("Medium Android Repository Article",
        "Mladen Rakonjac", 1000, true)

你應該注意到了，建立類例項，沒有用new

現在，我們在activity_main.xml 中新增data標籤。

<data>
      <variable
        name="repository"
        type="me.mladenrakonjac.modernandroidapp.uimodels.Repository"
        />
</data>

我們可以在佈局中訪問儲存的變數repository,例如，我們可以如下使用id是repository_name的TextView,如下：

android:text="@{repository.repositoryName}"

repository_name文字檢視將顯示從repository變數的屬性repositoryName獲取的文字。剩下的唯一事情就是將repository變數從xml繫結到MainActivity.kt中的repository。

點選Build使DataBinding 為我們生成類，然後在MainActivity中新增兩行程式碼：

binding.repository = repository
binding.executePendingBindings()

如果你執行APP,你會看到TextView上顯示的是：“Medium Android Repository Article”,非常棒的功能，是吧？

但是，如果我們像下面這樣改一下呢？

Handler().postDelayed({repository.repositoryName="New Name"}, 2000)

新的文字將會在2000ms後顯示嗎？不會的，你必須重新設定一次repository,像這樣：

Handler().postDelayed({repository.repositoryName="New Name"
    binding.repository = repository
    binding.executePendingBindings()}, 2000)

但是，如果我們每次更改一個屬性都要這麼寫的話，那就非常蛋疼了，這裡有一個更好的方案叫做Property Observer。

讓我們首先解釋一下什麼是觀察者模式，因為在rxJava部分中我們也將需要它：

可能你已經聽說過 http://androidweekly.net/,這是一個關於Android開發的週刊。如果您想接收它，則必須訂閱它並提供您的電子郵件地址。過了一段時間，如果你不想看了，你可以去網站上取消訂閱。

這就是一個觀察者/被觀察者的模式,在這個例子中， Android 週刊是被觀察者,它每週都會發布新聞通訊。讀者是觀察者，因為他們訂閱了它，一旦訂閱就會收到資料，如果不想讀了，則可以停止訂閱。

Property Observer在這個例子中就是 xml layout,它將會監聽Repository例項的變化。因此，Repository是被觀察者,例如，一旦在Repository類的例項中更改了repository nane 屬性後，xml不呼叫下面的程式碼也會更新：

binding.repository = repository
binding.executePendingBindings()

如何讓它使用Data Binding 庫呢？，Data Binding庫提供了一個BaseObservable類，我們的Repostory類必須繼承它。

class Repository(repositoryName : String, var repositoryOwner: String?, var numberOfStars: Int?
                 , var hasIssues: Boolean = false) : BaseObservable(){

    @get:Bindable
    var repositoryName : String = ""
    set(value) {
        field = value
        notifyPropertyChanged(BR.repositoryName)
    }

}

當我們使用了 Bindable 註解時，就會自動生成 BR 類。你會看到，一旦設定新值，就會通知它更新。現在執行 app 你將看到倉庫的名字在 2 秒後改變而不必再次呼叫 executePendingBindings()。

以上就是這一節的所有內容，下一節將會講MVVM+Repository 模式的使用。敬請期待！感謝閱讀。