Android 开发:由模块化到组件化(一)

在Android SDK一文中，我们谈到模块化和组件化，如今我们来聊聊组件化开发背后的哪些事.最早是在广告SDK中应用组件化,可是相同适用于普通应用开发

以下高能,请做好心理准备,看不懂请发私信来交流.本文不推荐新手阅读,假设你刚接触Android开发不久,请立马放弃阅读本文.

模块化和组件化

模块化

组件化不是个新概念,其在各行各业都一直备受重视.至于组件化什么时候在软件project领域提出已经无从考究了,只是呢能够确认的是组件化最早应用于服务端开发,后来在该思想的指导下,前端开发和移动端开发也产生各自的开发方式.

在了解组件化之前,先来回想下模块化的定义

Modular programming is a software design technique that emphasizes separating the functionality of a program into independent, interchangeable modules, such that each contains everything necessary to execute only one aspect of the desired functionality.

简单来说,模块化就是将一个程序依照其功能做拆分，分成相互独立的模块，以便于每一个模块仅仅包括与其功能相关的内容。模块我们相对熟悉,比方登录功能能够是一个模块,搜索功能能够是一个模块,汽车的发送机也可是一个模块.

组件化

如今来看看”组件化开发”,这里我们看一下其定义:

Component-based software engineering (CBSE), also known as component-based development (CBD), is a branch of software engineering that emphasizes the separation of concerns in respect of the wide-ranging functionality available throughout a given software system. It is a reuse-based approach to defining, implementing and composing loosely coupled independent components into systems. This practice aims to bring about an equally wide-ranging degree of benefits in both the short-term and the long-term for the software itself and for organizations that sponsor such software.

通俗点就是:组件化就是基于可重用的目的，将一个大的软件系统依照分离关注点的形式，拆分成多个独立的组件，已较少耦合。

咋样一看还是非常抽象,说了这么多好像还是不明白.什么是组件呢?

组件能够是模块、web资源,软件包,比方汽车的发动机是一个模块,也是一个组件,再或者前端中的一个日历控件是一个模块,也一个组件.

模块化 vs 组件化

当你看到这的时候,想必心理一阵恶寒:模块化?

组件化?究竟是什么鬼?有啥差别.
有这样的感觉才是对的,模块化和组件化本质思想是一样的,都是”大化小”,两者的目的都是为了重用和解耦,仅仅是叫法不一样.假设非要说差别,那么能够觉得模块化粒度更小,更側重于重用,而组件化粒度稍大于模块,更側重于业务解耦.

组件化优缺点

组件化开发的优点是显而易见:系统级的控制力度细化到组件级的控制力度,一个复杂系统的构建最后就是组件集成的结果.每一个组件都有自己独立的版本号,能够独立的编译,測试,打包和部署

产品组件化后能够实现完整意义上的按需求进行产品配置和销售,用户能够选择使用那些组件,组件之间能够灵活的组建.

配置管理,开发,測试,打包,公布全然控制到组建层面,并带来非常多优点.比方一个组件小版本号进行升级,假设对外提供的接口没有发生不论什么变化,其它组件全然不须要再进行測试.

可是组件化的实施对开发者和团队管理者提出了更高水平的要求.相对传统方式,在项目的管理和组织上难度加大,要求开发者对业务有更深层次上的理解.

进军Android 项目

为什么要在Android中实行组件化开发

为什么要在Android中实行组件化开发呢,其根本原因在于业务的增长提高了项目的复杂性,为了更好的适应团队开发,提高开发效率,实行组件化乃大势所趋.

为了更好的帮助大家理解上面这句话,我将从最早的Android 项目开发方式说起.

简单开发模型

所谓的简单开发模型是最基础的开发方式,project中没有所谓的模块,没有所谓的规划,常见于刚開始学习的人学习阶段或者是个人学习过程所写的demo,其结构大概例如以下:
这里写图片描写叙述

不难发现,往往是在一个界面中存在着大量的业务逻辑,而业务逻辑中充斥着各种各种网络请求,数据操作等行为,整个项目中没有所谓的模块的概念,项目组成的基本单位不是模块,而是方法级的.

关于这样的开发模型没什么须要介绍的,我们早期都经历过,如今除了非常少非常古老的项目以及刚開始学习的人练手之作,已经非常少见到.

单project开发模型

该种开发模型已经有了明白的模块划分,而且通过逻辑上的分层呈现出较好结构,该模型最为我们所熟悉,通经常使用于早期产品的高速开发,团队规模较小的情况下.该种开发模型结构例如以下:
这里写图片描写叙述

随着产品的迭代,业务越来越复杂,随之带来的是项目结构复杂度的极度添加,此时我们面临着几个问题:

实际业务变化非常快,可是project之前的业务模块耦合度太高,牵一发而动全身.
对project所做的不论什么改动都必须要编译整个project
功能測试和系统測试每次都要进行.
团队协同开发存在较多的冲突.不得不花费很多其它的时间去沟通和协调,而且在开发过程中,不论什么一位成员没办法专注于自己的功能点,影响开发效率.
不能灵活的对project进行配置和组装.比方今天产品经理说加上这个功能,明天又说去掉,后天在加上.

在面临这些问题的前提下,我们又一次来思考组件化,看看它能否解决我们在Android 项目开发中所遇到的难题.

主project多组件开发模型

借助组件化这一思想,我们在”单project”模型的基础上,将业务层中的各业务抽取出来,封装成对应的业务组件,将基础库中各部分抽取出来,封装成基础组件,而主project是一个可执行的app,作为各组件的入口(主project也被称之为壳程序).这些组件或以jar的形式呈现,或以aar的形式呈现.主project通过依赖的方式使用组件所提供的功能.

这里写图片描写叙述

(须要注意这是理想状态下的结构图,实际项目中,业务组件之间会产生通信,也会产生依赖,关于这一点,我们在下文会谈)

不论是jar还是aar,本质上都是Library,他们不能脱离主project而单独的执行.当团队中成员共同參与项目的开发时,每一个成员的开发设备中必须至少同一时候具备主project和各自负责组件,不难看出通过对项目实行组件化,每一个成员能够专注自己所负责的业务,并不影响其它业务,同一时候借助稳定的基础组件,能够极大降低代码缺陷,因而整个团队能够以并行开发的方式高效的推进开发进度.

不但如此,组件化能够灵活的让我们进行产品组装,要做的无非就是依据需求配置对应的组件,最后生产出我们想要的产品.这有点像玩积木,通过不同摆放,我们就能得到自己想要的形状.

对測试同学而言,能有效的降低測试的时间:原有的业务不须要再次进行功能測试,能够专注于发生变化的业务的測试,以及终于的集成測试就可以.

到如今为止,我们已经有效攻克了”单project开发模型”中一些问题,对于大部分团队来说这样的已经能够了,可是该模型仍然存在一些能够改进的点:每次改动依赖包,就须要又一次编译生成lib或者aar.比方说小颜同学接手了一个项目有40多个组件,在最后集成全部组件的时候,小颜同学发现当中某组件存在问题,为了定位和改动该组件中的问题,小颜同学不断这调试该组件.因为在该模型下,组件不能脱离主project,那么意味着,每次改动后,小颜同学都要在漫长的编译过程中等待.更糟糕的是,如今离上线仅仅有5小时了,每次编译10分钟,为改这个bug,编译了20次,恩….什么也不用干了,能够提交离职报告了

怎样解决这样的每次改动组件都要连同主project一起编译的问题?以下我们来看主project多子project开发模型是怎样解决该问题的.

主project多子project开发模型

该种开发模型在”主project多组件”开发模型的基础上做了改进,其结构图例如以下:

这里写图片描写叙述

不难发现,该种开发模型在结构上和”主project多组件”并无不同,唯一的差别在于:全部业务组件不再是mouble而是作为一个子project,基础组件能够使moudle,也能够是子project,该子project和主project不同:Debug模式下下作为app,能够单独的开发,执行,调试;Release模式下作为Library,被主project所依赖,向主project提供服务.

在该种模型下,当小颜同学发现某个业务组件存在缺陷,会怎样做呢?

比方是基础组件2出现故障,因为在Debug模式下,基础组件2作为app能够独立执行的,因此能够非常easy地对该模块进行单独改动,调试.最后改动完后仅仅须要又一次编译一次整个项目就可以.

不难发现该种开发模型有效的降低了全编译的次数,降低编译耗时的同一时候,方便开发者进行开发调试.

对測试同学来说,功能測试能够提前,而且能够及时的參与到开发环节中,将风险降到最低.

到如今,我们在理论层次上讲明了採用组件化开发给我们带来的便利,空口无凭是没有说服力的,在以下的一小节中,我们来谈谈怎样组件化在Android中的实施过程.

组件化过程中遇到的问题

组件划分

组件化首要做的事情就是划分组件.怎样划分并没有一个确切的标准,我建议早期实施组件化的时候,能够以一种”较粗”的粒度来进行,这样左右的优点在于后期随着对业务的理解进行再次细分,而不会有太大的成本.当然,我建议划分组件这一工作有团队架构人员和业务人员协商定制.

子project工作方式切换

在”主project多子project模型”中,我们提到子project在Debug模式下做为单独的Application执行,在Release模式下作为Library执行,怎样去动态改动子project的执行模式呢?我们都知道採用Gradle构建的project中,用apply plugin: 'com.android.application'来标识该为Application,而apply plugin: 'com.android.library'标志位Library.因此,我们能够在编译的是同通过推断构建环境中的參数来改动子project的工作方式,在子project的gradle脚本头部加入以下脚本片段:

if (isDebug.toBoolean()) {
    apply plugin: 'com.android.application'
} else {
    apply plugin: 'com.android.library'
}

除此之外,子project中在不同的执行方式下,其AndroidMainifest.xml也是不相同的,须要为其分别提供自己AndroidManifest.xml文件:在子projectsrc文件夹下(其它位置创建)创建两个文件夹,用来存放不同的AndroidManifest.xml,比方这里我创建了debug和release文件夹
这里写图片描写叙述
接下来相同须要在该子project的gradle构建脚本中依据构建方式制定:

android {
    sourceSets {
        main {
            if(isDebug.toBoolean()) {
                manifest.srcFile 'src/debug/AndroidManifest.xml'
            } else {
                manifest.srcFile 'src/release/AndroidManifest.xml'
            }
        }
    }
}

组件通信与组件依赖

在”主project多组件”这样的理想模型下业务组件是不存在相互通信和依赖的,但现实却是相反的,例如以下图:
这里写图片描写叙述

这里,业务组件1和业务组件3同一时候向业务组件2提供服务,即业务组件2须要同一时候依赖业务组件3和业务组件1.

如今我们再来看一种更糟糕的情况:
这里写图片描写叙述

由此看来,在业务复杂的情况下,组件与组件之间的相互依赖会带来两个问题:

反复依赖:比方可能存在业务组件3依赖业务组件1,而业务组件2又依赖业务组件3和业务组件1,此时就导致了业务组件1被反复依赖.
子系统通信方式不能依靠传统的显示意图.在该种模型下,使用显示意图将导致组件高度耦合.比方业务组件2依赖业务组件1,并通过显示意图的方式进行通信,一旦业务组件1不再使用,那么业务组件2中使用现实意图的地方会出现错误,这显然与我们组件化的目的背道而驰.

解决组件通信

先来解决业务组件通信问题.当年看到上面那张复杂的组件通信图时,我们不难想到操作系统引入总线机制来解决设备挂载问题,相同,借用总线的概念我们在project加入”组件总线”,用于不同组件间的通信,此时结构例如以下:
这里写图片描写叙述

全部挂载到组件总线上的业务组件,都能够实现双向通信.而通信协议和HTTP通信协议相似,即基于URL的方式进行.至于实现的方式一种能够基于系统提供的隐式意图的方式,还有一种则是全然自行实现组件总线.这篇文章不打算在此不做具体说明了.

解决反复依赖

对于採用aar方式输出的Library而言,在构建项目时,gradle会为我们保留最新版本号的aar,换言之,假设以aar的方式向主project提供提供依赖不会存在反复依赖的问题.而假设是直接以project形式提供依赖,则在打包过程中会出现反复的代码.解决project反复依赖问题眼下有两种做法:1.对于纯代码project的库或jar包而言,仅仅在终于项目中执行compile,其它情况採用provider方式;2.在编译时检測依赖的包,已经依赖的不再依赖

资源id冲突

在合并多个组件到主project中时,可能会出现资源引用冲突,
最简单的方式是通过实现约定资源前缀名(resourcePrefix)来避免,须要在组件的gradle脚本中配置:

andorid{
    ...

    buildTypes{
        ...
    }

    resourcePrefix "moudle_prefix"

}

一旦配置resourcePrefix,全部的资源必须以该前缀名开头.比方上面配置了前缀名为moudle_prefix,那么全部的资源名都要加上该前缀,如:mouble_prefix_btn_save.

组件上下文(Context)

最后须要注意在Debug模式下和Release模式下,所须要的Context是否是你所希望的,以避免产生强转异常.

结束语

最早接触组件化这个概念是在从事广告SDK工作中,近期陆续续的做了一些总结,因此有了这篇关于”组件化开发”的文章.另外,组件化开发不是银弹,并不能全然解决当前业务复杂的情况,在进行项目实施和改进之前,一定要多加考量.

敬请期待第二篇,我们将在第二篇内介绍怎样对项目实施组件化.