思考ANDROID架构(二)：像ANDROID框架，如何(HOW-TO)吸引开发者来使用它呢?

前言：Android平台的核心是C/C++，为了吸引更多App开发者来使用它，就在C/C++之上，增添一层Java框架，这框架的基类一方面提供接口(即抽像函数)来支持App开发者撰写子类。这项接口的幕后，隐藏了默认函数(Default Function)及其复杂代码，让App开发者只要撰写简单的子类，就能继承而调用这些默认函数，藉由简单的接口调用，就能轻易叫出复杂的默认行为(Default Behavior)。

     抽象类的焦点在于抽象函数，它们的实作指令部份都是从缺的。所以该抽象类的子类『必须』补足这个欠缺，才能成为一个具体类。这抽像函数是基类与子类两者相遇的地方，也就成为两者的接口，又称为基类的API。不过，在上述文章里，偏重于API的角色及其设计要点。但并未碰触到应用开发者的心理层面：为何应用开发者愿意来使用框架及其API呢? 也就是说，框架开发者必须关心如何去吸引应用开发者来使用框架及其API。其解答之一是：在基类里提供默认行为。

 

1.   基类接口隐藏了默认函数

      刚才提过了，抽象类里的抽象函数，其实作指令部份都是从缺的。所以该抽象类的子类『必须』补足这个欠缺，才能成为一个具体类。可知，子类开发者的负担是蛮重的，框架设计可以透过默认行吸引应用子类开发者。想一想，如果将一些默认(Default)的实作部份加到抽象类里，则其子类就可选择要不要修正这个默认实作部份，这样可以减轻子类开发者的负担。例如下述之范例： 

其程序代码如下：

/*   Shape.java    */

import java.awt.Color;

import java.awt.Graphics; 

public abstract class Shape {

     Graphics m_gr;

     public Shape(Graphics gr) {   m_gr = gr;   }

     public void onPaint(){  

             // drawing background

             m_gr.setColor(Color.black);

             m_gr.fillRect(10,30, 200,100); 

     }

    public void paint()  {  

                     onPaint();

}}

/*   Bird.java    */

import java.awt.Color;

import java.awt.Graphics;

public class Bird extends Shape {

           Graphics m_gr;

           public Bird(Graphics gr) {

                     super(gr);

                     m_gr = gr;

             }

           public void onPaint(){

                     super.onPaint();

                     // drawing a bird

                     m_gr.setColor(Color.cyan);

                     m_gr.drawArc(30,80,90,110,40,100);

                     m_gr.drawArc(88,93,90,100,40,80);

                     m_gr.setColor(Color.white);

                     m_gr.drawArc(30,55,90,150,35,75);

                     m_gr.drawArc(90,80,90,90,40,80);

  }} 

/*   JMain.java    */

import java.awt.Graphics;

import javax.swing.JFrame;

import javax.swing.JPanel;

class JP extends JPanel {

            public void paintComponent(Graphics gr){

                      super.paintComponents(gr);

                      Shape bird = new Bird(gr);

                      bird.paint();

     }}

public class JMain extends JFrame{

           public JMain(){ 

                    setTitle(""); 

                    setSize(350, 250); 

      }

public static void main(String[] args) {

           JMain frm = new JMain();

           JP panel = new JP();

           frm.add(panel);     

           frm.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

           frm.setVisible(true);  

}} 

此程序画出两只海鸥如下图：

     

     其中的抽象类Shape的paint()和onPaint()函数都含有默认的实作指令。具体类Bird的设计者选择如下：

• 不覆写(即不修正)paint()函数。直接使用默认行为，所以减轻了负担。
• 覆写(即修正)onPaint()函数。重用(Reuse)了默认行为，也减轻了部分的负担。

      此程序执行时，主程序的指令：bird.paint()呼叫子类Bird的paint()，但是Bird并没有paint()函数，于是采用基类Shape的默认paint()函数。此默认函数呼叫onPaint()，就反向呼叫了子类的onPaint()。请注意，是基类paint()呼叫子类的onPaint()；并不是基类onPaint()来呼叫子类的onPaint()。反而是子类onPaint()呼叫基类的onPaint()。[歡迎光臨 高煥堂 網頁： http://www.cnblogs.com/myEIT/ ]

 

2.  Android框架的默认函数之例

       Android是应用框架，而在抽象类里摆上一些默认行为又是应用框架的主要技俩，所以Android里不仅含有各式各样的抽象类，而且也有各式各样的默认行为。例如在View基类(或称抽象类)里就定义了onDraw()函数。Button又从View类继承而得到onDraw()函数。最后，我们还可以撰写新类去继承Button类，仍然继承而得onDraw()函数。在这个继承体系里的每一层级皆可覆写这继承而来的onDraw()函数，形成默认行为了。例如下述的范例程序：

 

2.1 操作情境

• 此程序一开始，画面出现两个按钮如下：

  

• 如果按下<Exit>按钮，程序就结束了。 

2.2 撰写步骤

Step-1: 建立Android项目：Fx02。

 

Step-2: 撰写Activity的子类：ac01，其程序代码如下：

 

/*   ac01.java   */

package com.misoo.pkaz;

import android.app.Activity;

import android.graphics.Color;

import android.os.Bundle;

import android.view.View;

import android.view.View.OnClickListener;

import android.widget.LinearLayout;

 

public class ac01 extends Activity implements OnClickListener {

        private okButton ok_btn;

        private exitButton exit_btn;

        @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

                 super.onCreate(savedInstanceState);

                 setContentView(R.layout.main);    

                 LinearLayout layout = new LinearLayout(this);

                 layout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);

                 ok_btn = new okButton(this);

                 ok_btn.setOnClickListener(this);

                 LinearLayout.LayoutParams param = 

                                new LinearLayout.LayoutParams(ok_btn.get_width(),

                 ok_btn.get_height());

                 layout.addView(ok_btn, param);

                 exit_btn = new exitButton(this);     exit_btn.setOnClickListener(this);

                 exit_btn.setText("Exit");  exit_btn.setTextColor(Color.BLUE);

                 exit_btn.setTextSize(25);  exit_btn.setBackgroundResource(R.drawable.icon2);

                 LinearLayout.LayoutParams param2 = 

                               new LinearLayout.LayoutParams(80, 55);

                 param2.topMargin = 5;   param2.leftMargin = 5;

                 layout.addView(exit_btn, param2);

                 setContentView(layout);   

             }

             public void onClick(View v) {

                     if(v == ok_btn)   setTitle("OK");

                     else if(v == exit_btn)   finish();

}} 

 

Step-3: 撰写Button的子类：okButton，其程序代码如下： 

/*   okButton.java   */

package com.misoo.pkaz;

import android.content.Context;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Color;

import android.graphics.Paint;

import android.widget.Button;

public class okButton extends Button{

          public okButton(Context ctx){

                      super(ctx);   super.setText("  K");

                      super.setTextSize(30);   super.setTextColor(Color.RED);    

                  }

          @Override protected void onDraw(Canvas canvas) {

                super.onDraw(canvas);

                Paint pa = new Paint();

                pa.setColor(Color.YELLOW);

                canvas.drawCircle(30, 25, 17, pa);

                pa.setColor(Color.RED);

                canvas.drawCircle(30, 25, 15, pa);

                pa.setColor(Color.YELLOW);

                canvas.drawCircle(30, 25, 12, pa);

               }

           public int get_width(){  return 90;  }

           public int get_height(){  return 60;  }

} 

Step-4: 撰写Button的子类：exitButton，其程序代码如下：

 

/*   exitButton.java   */

package com.misoo.pkaz;

import android.content.Context;

import android.graphics.Canvas;

import android.widget.Button; 

public class exitButton extends Button {

          public exitButton(Context ctx){  super(ctx);   }

          @Override protected void onDraw(Canvas canvas) {

                        super.onDraw(canvas);

}} 

 

2.3  说明：

1)  我们在撰写okButton类时，面对Button的默认行为，可重复利用(Reuse)它，也可以不用它。

2)  因之，我们有三种选择：

• 并不覆写onDraw()函数。这表示onDraw()函数的默认行为适合于okButton类，直接继承Button基类的onDraw()函数就行了。
• 完全覆盖掉基类的默认行为。这表示onDraw()函数的默认行为不适合于okButton类，而且不想去重复利用(Reuse)它。
• 重复利用(Reuse)它，并且修正它。呼叫基类的默认行为(如画出图画的背景)，在增添新的行为，达到修正默认行为之目的。

3) 例如，okButton类采取上述的第(三)种做法。既呼叫默认的行为绘出一个白色按钮，而且自己画出彩色的图案。

4) 再如，exitButton类采取上述的第(一)种做法。虽然表面上有覆写的形式，但也只是呼叫基类的默认行为而已。所以，exitButton的onDraw()函数是多余的、可删去之。

  

3. Android的<IoC + 默认函数>

      Android是应用框架，不但在抽象类里摆上一些默认行为，而且能进行反向呼叫具体类的覆写函数。抽象类、默认行为和反向呼叫是应用框架的主要元素，所以Android里不仅含有各式各样的抽象类，而且也有各式各样的默认行为，还能顺畅地反向呼叫。例如在View类体系里各类皆能覆写onDraw()函数，让View类继承的基类能顺利反向呼叫子类的onDraw()函数。例如下述的范例程序：

 

3.1 操作情境

1) 此程序执行时，呈现如下的画面：

  

2) 如果按下RadioButton，画面就变换如下：

  

3) 若按下<Exit>按钮，程序就结束了。 

 

3.2 撰写步骤：

Step-1: 建立Android应用程序项目：Fx03。

 

Step-2: 撰写Activity的子类ac01，其程序代码如下：

/*    ac01.java    */

package com.misoo.ppxx;

import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

import android.view.View;

import android.view.ViewGroup;

import android.view.View.OnClickListener;

import android.widget.Button;

import android.widget.LinearLayout;

import android.widget.RadioButton; 

public class ac01 extends Activity implements OnClickListener {

       private final int WC = ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT; 

       private MyView mv;

       private RadioButton ra;

       private Button btn;

 

       @Override public void onCreate(Bundle icicle) {

            super.onCreate(icicle);

            LinearLayout layout = new LinearLayout(this);

            layout.setOrientation(LinearLayout.HORIZONTAL);                     

            LinearLayout.LayoutParams param = 

                         new LinearLayout.LayoutParams(115, 250);

            param.leftMargin = 1;

            mv = new MyView(this);

            layout.addView(mv, param);           

            ra = new RadioButton(this);    ra.setOnClickListener(this);

            param = new LinearLayout.LayoutParams(WC, WC);

            param.topMargin = 40;

            layout.addView(ra, param);

            btn = new Button(this);            btn.setText("Exit");

            btn.setOnClickListener(this);      btn.setBackgroundResource(R.drawable.gray);

            param.leftMargin = 30;

            layout.addView(btn, param);

            setContentView(layout);

         }

         public void onClick(View v) {

                if( v == ra)            mv.ReDraw();

                else if(v == btn)     finish();

}}

Step-3: 撰写View的子类MyView，其程序代码如下：

/*   MyView.java   */

package com.misoo.ppxx;

import android.content.Context;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Color;

import android.graphics.Paint;

import android.view.View;

 

public class MyView extends View {

    private Paint pa = new Paint();

    private boolean yn = false;   

    public MyView(Context context) {   super(context);     }

    public void ReDraw(){

                this.invalidate();

    }

    @Override protected void onDraw(Canvas canvas) {

              yn = !yn;

              pa.setColor(Color.WHITE);

              canvas.drawRect(10, 10, 100, 100, pa);

              pa.setColor(Color.YELLOW);

              if(yn){  pa.setColor(Color.BLUE);

                          canvas.drawCircle(55, 55, 15, pa);  }

              else {   pa.setColor(Color.RED);

                          canvas.drawRect(40, 40, 70, 70, pa);

                      }

  }} 

Step-4: 执行之。 

 

3.3  说明：

   1) 这MyView子类覆写了onDraw()函数，创造了反向呼叫的机会。

   2) 当我们按下RadioButton时，就呼叫到MyView类的ReDraw()函数，进而呼叫到View的invalidate()函数。

   3) 接着，就反向呼叫MyView子类的onDraw()函数，在UI画面上绘出图形来。这就是典型的「反向沟通」了。

   4) 如果你没有定义onDraw()函数的话，会执行View基类默认的onDraw()函数，而依据框架默认之惯例而行了。◆

 

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【思考Android技术】

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