Android常用开发架构详解

1. 开发架构概述

开发架构是指在软件开发中，将应用程序组织成不同组件的方式和规范。它帮助开发人员更好地组织代码、提高可维护性和可扩展性，并促进团队合作。

2. MVC架构

2.1 MVC组件划分

MVC架构将应用程序分为三个主要组件：

• Model(模型)：代表应用程序的数据和业务逻辑。负责处理数据的获取、存储、更新和验证，以及执行与数据相关的业务操作。
• View(视图)：用户界面的可视部分，负责展示数据给用户，并接收用户的输入。
• Controller(控制器)：模型和视图之间的协调者，接收来自视图的用户输入，并根据输入更新模型状态。

2.2 MVC代码实现

控制器实现(TicTacToeActivity)

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.tictactoe);
    winnerPlayerLabel = (TextView) findViewById(R.id.winnerPlayerLabel);
    winnerPlayerViewGroup = findViewById(R.id.winnerPlayerViewGroup);
    buttonGrid = (ViewGroup) findViewById(R.id.buttonGrid);
    model = new Board(); // 创建模型对象
}

public void onCellClicked(View v) {
    Button button = (Button) v;
    String tag = button.getTag().toString();
    int row = Integer.valueOf(tag.substring(0, 1));
    int col = Integer.valueOf(tag.substring(1, 2));
    
    Player playerThatMoved = model.mark(row, col); // 调用模型方法
    
    if (playerThatMoved != null) {
        button.setText(playerThatMoved.toString()); // 更新视图
        if (model.getWinner() != null) {
            winnerPlayerLabel.setText(playerThatMoved.toString());
            winnerPlayerViewGroup.setVisibility(View.VISIBLE);
        }
    }
}

模型实现(Board类)

public Player mark(int row, int col) {
    Player playerThatMoved = null;
    if (isValid(row, col)) {
        cells[row][col].setValue(currentTurn);
        playerThatMoved = currentTurn;
        
        if (isWinningMoveByPlayer(currentTurn, row, col)) {
            state = GameState.FINISHED;
            winner = currentTurn;
        } else {
            flipCurrentTurn(); // 切换当前玩家
        }
    }
    return playerThatMoved;
}

private void flipCurrentTurn() {
    currentTurn = (currentTurn == Player.X) ? Player.O : Player.X;
}

public void restart() {
    clearCells();
    winner = null;
    currentTurn = Player.X;
    state = GameState.IN_PROGRESS;
}

2.3 MVC架构的不足

1. 视图和控制器之间的耦合度较高
2. 视图承担了过多的职责(显示+处理交互)
3. 控制器变得臃肿，难以管理
4. 界面逻辑与业务逻辑耦合在一起

3. MVP架构

3.1 MVP组件划分

MVP架构将应用程序分为三个主要组件：

• Model(模型)：与MVC中的模型类似，负责数据和业务逻辑
• View(视图)：负责展示数据和接收用户输入，通过接口与Presenter通信
• Presenter(表示器)：作为View和Model之间的桥梁，处理业务逻辑

3.2 MVP代码实现

View接口定义

public interface TicTacToeView {
    void showWinner(String winningPlayerDisplayLabel);
    void clearWinnerDisplay();
    void clearButtons();
    void setButtonText(int row, int col, String text);
}

Activity实现View接口

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.tictactoe);
    winnerPlayerLabel = (TextView) findViewById(R.id.winnerPlayerLabel);
    winnerPlayerViewGroup = findViewById(R.id.winnerPlayerViewGroup);
    buttonGrid = (ViewGroup) findViewById(R.id.buttonGrid);
    presenter.onCreate();
}

public void onCellClicked(View v) {
    Button button = (Button) v;
    String tag = button.getTag().toString();
    int row = Integer.valueOf(tag.substring(0, 1));
    int col = Integer.valueOf(tag.substring(1, 2));
    presenter.onButtonSelected(row, col); // 调用Presenter方法
}

@Override
public void setButtonText(int row, int col, String text) {
    Button btn = (Button) buttonGrid.findViewWithTag("" + row + col);
    if (btn != null) {
        btn.setText(text);
    }
}

Presenter实现

public void onButtonSelected(int row, int col) {
    Player playerThatMoved = model.mark(row, col); // 调用模型
    
    if (playerThatMoved != null) {
        view.setButtonText(row, col, playerThatMoved.toString()); // 更新视图
        if (model.getWinner() != null) {
            view.showWinner(playerThatMoved.toString());
        }
    }
}

3.3 MVP架构的优势

1. 明确划分了视图、业务逻辑和Presenter的责任
2. 通过接口将视图和Presenter解耦
3. 业务逻辑集中在Presenter中，便于测试
4. 视图只负责展示和用户交互，职责单一

3.4 MVP架构的不足

1. 需要手动进行视图和Presenter之间的数据同步
2. 复杂场景下Presenter可能变得臃肿
3. 通信模式是单向的(视图→Presenter)，不够灵活

4. MVVM架构

4.1 MVVM组件划分

MVVM架构由三个主要组件组成：

• Model(模型)：负责处理数据和业务逻辑
• View(视图)：负责展示数据和与用户交互
• ViewModel：连接View和Model，负责管理视图状态和逻辑

4.2 MVVM配置

在build.gradle中启用Data Binding：

android {
    dataBinding {
        enabled = true
    }
}

在布局文件中绑定ViewModel：

<data>
    <import type="android.view.View" />
    <variable name="viewModel" type="com.acme.tictactoe.viewmodel.TicTacToeViewModel" />
</data>

4.3 MVVM代码实现

Activity实现

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    TictactoeBinding binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.tictactoe);
    binding.setViewModel(viewModel); // 绑定ViewModel
    viewModel.onCreate();
}

ViewModel实现

public void onClickedCellAt(int row, int col) {
    Player playerThatMoved = model.mark(row, col); // 调用模型
    cells.put("" + row + col, playerThatMoved == null ? null : playerThatMoved.toString());
    winner.set(model.getWinner() == null ? null : model.getWinner().toString());
}

模型实现

public Player mark(int row, int col) {
    Player playerThatMoved = null;
    if (isValid(row, col)) {
        cells[row][col].setValue(currentTurn);
        playerThatMoved = currentTurn;
        
        if (isWinningMoveByPlayer(currentTurn, row, col)) {
            state = GameState.FINISHED;
            winner = currentTurn;
        } else {
            flipCurrentTurn();
        }
    }
    return playerThatMoved;
}

4.4 MVVM架构的优势

1. 通过数据绑定实现视图和ViewModel的自动同步
2. 双向绑定机制简化了视图更新
3. ViewModel集中管理视图状态和逻辑
4. 支持数据驱动的开发方式

4.5 MVVM架构的不足

1. 过度使用数据绑定可能导致代码复杂
2. ViewModel设计不当可能变得臃肿
3. 双向绑定可能带来性能问题
4. 需要引入特定框架，增加项目依赖性

5. 架构对比总结

6. 架构选择建议

1. 简单应用：可以考虑使用MVC，结构简单直接
2. 中等复杂度应用：推荐使用MVP，职责分离清晰
3. 复杂应用：建议使用MVVM，特别是需要数据绑定和响应式UI的场景
4. 团队协作项目：MVP或MVVM更合适，便于分工和测试
5. 已有架构迁移：考虑团队熟悉度和迁移成本

选择架构时还应考虑团队的技术栈熟悉度、项目规模和长期维护需求等因素。