android:icon="@mipmap/ic_launcher"
android:label="@string/app_name"
android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
android:supportsRtl="true">
android:icon 属性定义了应用的图标，而 android:label 属性定义了应用的名称，这些都是在桌面启动器上显示的关键信息。开发者还可以通过指定 android:roundIcon 来为圆形图标提供支持，这在一些系统主题中是必须的。
通过理解和运用Activity的启动模式和任务栈管理，开发者能够设计出更加灵活和用户友好的应用界面和交互。同时，考虑多窗口模式和桌面启动器的集成，能够使应用更好地适应现代Android设备的使用场景和用户需求。
5. 多种数据持久化方案
在现代应用开发中，数据持久化是不可或缺的一个环节。数据持久化指的是将数据保存在能够长期存储介质中，在需要时能够重新读取出来的过程。这对于Android应用来说尤为重要，因为它们往往需要在没有网络连接的环境下也能正常工作。本章将对Android中的多种数据持久化方案进行深入探讨，包括文件存储、使用SharedPreferences存储简单数据、数据库操作以及利用高级数据存储技术。
5.1 文件存储和SharedPreferences
5.1.1 文件读写操作
文件存储是Android中最简单也是最直接的数据持久化方法。开发人员可以自由地在设备的内部存储或外部存储上进行文件的读写操作。对于内部存储，文件的权限默认是私有的，而外部存储则可能是共享的。
在Android中读写文件通常涉及使用 FileInputStream 和 FileOutputStream 。以下是一个简单的文件写入示例代码：
val filename = "hello_file"
val fos = context.openFileOutput(filename, Context.MODE_PRIVATE)
val output = DataOutputStream(fos)
output.writeUTF("Hello Android")
output.close()
在上面的代码中，我们首先使用 openFileOutput() 方法创建并打开一个私有文件，然后使用 DataOutputStream 来写入字符串数据。写入完成后，我们需要关闭输出流。
对于文件的读取，我们可以使用 FileInputStream ：
val filename = "hello_file"
val fis = context.openFileInput(filename)
val input = DataInputStream(fis)
val readString = input.readUTF()
input.close()
这里同样使用 openFileInput() 方法打开文件，然后用 DataInputStream 读取文件内容，并在完成后关闭输入流。
5.1.2 SharedPreferences存储机制
SharedPreferences 提供了一种方便的方式来保存和检索持久的键值对数据。它是对Android平台上轻量级的存储解决方案。 SharedPreferences 用于保存应用的用户偏好设置或其他配置信息。
要使用 SharedPreferences ，可以调用 getSharedPreferences() 方法来获取 SharedPreferences 实例，然后调用 edit() 方法来获取 SharedPreferences.Editor 对象，通过该对象我们可以保存数据。以下是保存数据和读取数据的代码示例：
// 获取SharedPreferences实例
val sharedPref = activity?.getPreferences(Context.MODE_PRIVATE) ?: return
// 使用SharedPreferences.Editor保存数据
with (sharedPref.edit()) {
putInt(getString(R.string.saved_high_score), newHighScore)
apply() // 使用apply()方法保存数据异步返回，使用commit()方法同步返回
}
// 从SharedPreferences读取数据
val defaultValue = 0
val highScore = sharedPref.getInt(getString(R.string.saved_high_score), defaultValue)
在这段代码中，我们首先通过 activity?.getPreferences() 获取 SharedPreferences 实例，然后用 SharedPreferences.Editor 保存一个整型的高分数据。之后我们从同一个 SharedPreferences 实例中读取数据。注意，在保存数据时，我们使用了 apply() 方法进行异步保存。
SharedPreferences 特别适用于存储少量数据，例如用户的设置选项或者状态信息。对于更复杂或更大的数据，可能需要考虑使用数据库解决方案。
5.2 数据库操作与Room框架
5.2.1 SQLite数据库操作
Android内置了轻量级的数据库SQLite，它广泛应用于数据持久化的解决方案。SQLite是一个小型的关系型数据库管理系统，它允许我们在应用中直接创建和操作数据库。
为了操作SQLite数据库，Android提供了一个名为 SQLiteOpenHelper 的帮助类，它提供了创建和版本管理数据库的方法。以下是一个简单的数据库创建和更新的例子：
class MyDatabaseHelper(context: Context) : SQLiteOpenHelper(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION) {
override fun onCreate(db: SQLiteDatabase) {
db.execSQL(CREATE_TABLE)
}
override fun onUpgrade(db: SQLiteDatabase, oldVersion: Int, newVersion: Int) {
// 这里可以处理数据库的升级逻辑
}
}
// 创建表的SQL语句
val CREATE_TABLE = "CREATE TABLE users (_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT, age INTEGER)"
在这个例子中，我们通过继承 SQLiteOpenHelper 类并实现 onCreate() 和 onUpgrade() 方法，来创建和升级数据库。 onCreate() 方法只在数据库第一次创建时被调用，用来创建表。 onUpgrade() 方法则用于处理数据库版本的更新。
虽然SQLite功能强大且高效，但直接使用SQL语句进行数据库操作会显得代码冗长且难以维护。因此，Google推出了Room持久化库来简化数据库操作。
5.2.2 Room持久化库介绍
Room是Android官方推荐的数据库访问层的架构组件，它简化了SQLite数据库的操作，并且支持编译时的验证。Room由三个主要组件构成：
数据库（Database） ：包含数据库持有者并作为应用持久化基础结构的底层连接的主要访问点。 实体（Entity） ：表示数据库中的表。 数据访问对象（DAO） ：包含用于对数据库执行操作的方法。
以下是使用Room的简单例子：
@Dao
interface UserDao {
@Query("SELECT * FROM user")
fun getAll(): List
@Insert
fun insertAll(vararg users: User)
}
@Entity(tableName = "user")
data class User(
@PrimaryKey(autoGenerate = true) val uid: Int = 0,
@ColumnInfo(name = "first_name") val firstName: String?,
@ColumnInfo(name = "last_name") val lastName: String?
)
@Database(entities = [User::class], version = 1)
abstract class AppDatabase : RoomDatabase() {
abstract fun userDao(): UserDao
}
// 使用示例
val database = Room.databaseBuilder(
appContext,
AppDatabase::class.java,
"database-name"
).build()
val userDao = database.userDao()
userDao.insertAll(User("John", "Doe"), User("Jane", "Smith"))
在这个例子中，我们定义了用户表（User），并创建了对应的DAO（UserDao）来操作数据。最后，定义了数据库类（AppDatabase），并用它来获取 UserDao 并操作用户数据。
Room提供了许多便捷的注解来简化操作，例如 @Query 用于执行数据库查询， @Insert 用于添加数据等。由于Room在编译时进行了SQL语句的验证，因此可以减少运行时错误。此外，Room还可以和 LiveData 以及 ViewModel 等架构组件无缝集成，更进一步简化了应用的UI响应逻辑。
5.3 高级数据存储技术
5.3.1 内容提供者ContentProvider
内容提供者( ContentProvider )用于在不同的应用之间共享数据。当一个应用需要向其他应用共享数据时，就可以通过 ContentProvider 来实现。它提供了一套标准的接口来获取和操作数据，如查询、更新、删除和插入等操作。
例如，Android系统自带的联系人应用就使用了 ContentProvider 来允许其他应用访问联系人数据。若我们要访问联系人信息，可以使用以下代码：
val uri = ContactsContract.Contacts.CONTENT_URI
val projection = arrayOf(ContactsContract.Contacts._ID, ContactsContract.Contacts.DISPLAY_NAME)
val cursor = activity?.contentResolver?.query(uri, projection, null, null, null)
while (cursor?.moveToNext() == true) {
val contactId = cursor.getInt(cursor.getColumnIndex(ContactsContract.Contacts._ID))
val name = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(ContactsContract.Contacts.DISPLAY_NAME))
}
cursor?.close()
在这段代码中，我们构建了一个查询 Uri ，指定了需要获取的列，然后使用 ContentResolver 执行查询。查询返回的游标 Cursor 对象用来遍历查询结果。
5.3.2 网络数据缓存策略
随着移动应用越来越多地依赖于网络服务，合理地缓存网络数据可以显著提升应用性能，并减少对网络的依赖。Android提供了 DiskLruCache 类来实现数据的磁盘缓存。
例如，我们可以在应用中缓存从网络获取的图片资源。以下是如何使用 DiskLruCache 进行文件缓存的示例代码：
val cacheDir = File(context.cacheDir, "image_cache")
val cache = DiskLruCache.open(cacheDir, DISK_CACHE_VERSION, 1, DISK_CACHE_SIZE)
fun addBitmapToCache(key: String, bitmap: Bitmap) {
val editor = cache.edit(key)
try {
// 将图片转换为字节数组
val bitmapBytes = ByteArrayOutputStream().use {
***press(***pressFormat.PNG, 100, it)
it.toByteArray()
}
// 将字节数组写入缓存
editor.put NSData (NSData(byteArray: bitmapBytes))
***mit()
} catch (e: IOException) {
editor.abort()
}
}
在这段代码中，我们首先打开一个缓存目录，然后创建一个 DiskLruCache 实例。使用 addBitmapToCache 函数，我们首先将 Bitmap 对象转换为字节数组，然后将字节数组写入缓存。这样，下一次需要相同图片时，我们就可以直接从缓存中读取，而无需再次下载。
总结来说，合理的使用 DiskLruCache 进行网络数据缓存能够提升用户体验，避免不必要的网络请求，减少数据流量消耗，同时也能够减轻服务器的压力。但在实际应用中，开发者需要合理设计缓存策略，比如设置缓存的失效时间、缓存大小等，以避免缓存数据过多占用大量存储空间。
本章内容涵盖了Android数据持久化方案的多个方面，从最基础的文件存储和SharedPreferences，到使用SQLite和Room框架进行结构化数据管理，再到通过ContentProvider与其他应用共享数据以及实施网络数据缓存策略。每种方案都有其适用场景，开发者需要根据具体需求灵活选择和组合使用，以达到最优的数据存储和访问效果。
6. Service后台任务处理
6.1 Service基础
6.1.1 Service的生命周期和分类
Service是Android中用于执行长时间运行操作而不提供用户界面的一种组件，通常运行在应用的主进程后台。Service的生命周期包含创建、绑定和销毁三个阶段。开发者需理解Service的生命周期，以确保应用的高效运行并避免内存泄漏。
Service的两种类型是：
Started Service : 一旦应用组件（如Activity）通过startService()方法启动Service，Service会持续运行直到自己调用stopSelf()方法或被其它组件调用stopService()方法。
Bound Service : 通过bindService()方法启动时，允许一个Activity或其他组件与Service进行绑定，从而实现进程间通信（IPC）。当绑定的所有组件都解除绑定时，Service会被销毁。
Service生命周期的回调方法如下：
onCreate() ：当Service被创建时调用，只执行一次。 onStartCommand() ：当通过startService()方法启动Service时调用。 onBind() ：当有组件通过bindService()方法尝试绑定到Service时调用。 onUnbind() ：当最后一个绑定从Service分离且绑定未被重新建立时调用。 onDestroy() ：Service被销毁前调用。
6.1.2 启动和绑定服务
启动Service：
要启动一个Service，需要创建一个Service的子类，并实现onStartCommand()方法，然后通过Intent将Service启动。Service只有在启动之后，才能接收来自其他组件的Intent。
class MyService : Service() {
override fun onStartCommand(intent: Intent, flags: Int, startId: Int): Int {
// Service逻辑处理
return START_STICKY // 服务被系统杀死后，系统尝试重新创建服务
}
override fun onBind(intent: Intent): IBinder? {
// 当需要绑定服务时调用，否则返回null
return null
}
// ...
}
绑定Service：
当需要与其他组件进行交互时，可以通过bindService()方法绑定Service。Service通过onBind()方法返回一个IBinder对象，允许其它组件调用Service的方法。
class MyActivity : AppCompatActivity() {
private var myServiceConnection: ServiceConnection? = null
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
// ...
myServiceConnection = object : ServiceConnection {
override fun onServiceConnected(name: ComponentName, service: IBinder) {
// 使用IBinder与Service进行通信
}
override fun onServiceDisconnected(name: ComponentName) {
// 服务意外断开
}
}
}
fun bindService() {
Intent(this, MyService::class.java).also { intent ->
bindService(intent, myServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE)
}
}
fun unbindService() {
myServiceConnection?.let {
unbindService(it)
}
myServiceConnection = null
}
// ...
}
6.2 IntentService和前台服务
6.2.1 IntentService的使用场景和实现
IntentService是一个继承自Service的类，用于执行异步任务。它可以在单独的后台线程中处理所有Intent请求，而不需要在主线程中执行。IntentService适用于执行不需要与用户交互的任务，如文件下载、数据处理等。
IntentService实现如下：
class MyIntentService : IntentService("MyIntentService") {
override fun onHandleIntent(intent: Intent?) {
// 执行后台任务
}
// ...
}
当Intent传入时， onHandleIntent() 方法会在后台线程中被调用，完成任务后，IntentService会自动停止。
6.2.2 前台服务的通知管理
前台服务是一种特殊的Service，它在系统的状态栏显示一个持续的通知，这意味着即使应用不在前台运行，用户也能意识到该服务正在运行。前台服务通常用于音乐播放器、VPN服务或需要持续运行的服务。
创建前台服务的代码示例如下：
val CHANNEL_ID = "my_service_channel"
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
val channel = NotificationChannel(
CHANNEL_ID,
"My Service Channel",
NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT
).apply {
description = "Channel for my service"
}
(getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE) as NotificationManager)
.createNotificationChannel(channel)
}
val notification = NotificationCompat.Builder(this, CHANNEL_ID)
.setContentTitle("My Service")
.setContentText("Running service")
.setSmallIcon(R.drawable.ic_notification)
.build()
startForeground(1, notification)
此代码段首先检查Android版本，然后创建一个通知频道，并构建了一个通知。最后，通过调用 startForeground() 方法，将Service转变为前台服务。
6.3 Android 8.0对Service的改进
6.3.1 JobScheduler和WorkManager介绍
自Android 8.0（API 级别 26）起，系统对后台任务和Service进行了改进，引入了JobScheduler API来调度一次性或周期性任务。对于更复杂的需求，Google提供了WorkManager库，它提供了一种处理后台任务的通用方法，即使在应用退出或设备重启后也能保证任务执行。
使用JobScheduler时，需要创建一个JobService的子类并实现其方法：
class MyJobService : JobService() {
override fun onStartJob(params: JobParameters): Boolean {
// 执行任务
return false // 返回false表示任务在后台线程完成或未开始；返回true表示任务在onStopJob()调用之前需要被处理。
}
override fun onStopJob(params: JobParameters?): Boolean {
// 任务被取消时的逻辑处理
return false // 返回false表示无需重新调度任务；返回true表示重新调度任务。
}
}
使用WorkManager时，开发者通过定义WorkRequest来创建一个任务，并将其提交给WorkManager：
val workRequest = OneTimeWorkRequest.Builder(MyWorker::class.java)
.build()
WorkManager.getInstance().enqueue(workRequest)
6.3.2 Service的优化和后台限制
从Android 8.0开始，系统对Service的后台执行时间做出了限制，以提高系统性能和电池寿命。Service默认情况下被限制在几秒钟内，之后会被系统杀死，除非它满足特定条件（如前台服务或被特定类型的组件启动）。
为了适应这些限制，开发者应考虑以下优化措施：
使用JobScheduler或WorkManager安排后台任务。 对于长时间运行的操作，考虑使用前台服务。 避免在后台Service中执行CPU密集型操作，改为使用线程或线程池。 对于需要跨多个应用生命周期的操作，考虑使用广播接收器结合WorkManager。
这些改进有助于确保应用在满足用户需求的同时，也能高效、合理地利用系统资源。
7. Android通知系统使用
通知是Android系统中用于向用户报告事件和提醒用户的一种机制。本章将介绍如何使用Android的通知系统，包括构建基础通知、设置通知渠道和重要性，以及实现交互式通知和行为。
7.1 通知的基本使用
7.1.1 构建基础通知
在Android应用中，发送通知首先要通过 NotificationManager 来构建通知。以下是构建基础通知的步骤：
val notificationManager = getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE) as NotificationManager
// 创建一个Intent用于点击通知后的操作
val intent = Intent(this, TargetActivity::class.java)
val pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, intent, PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT)
// 创建通知构建器
val builder = NotificationCompat.Builder(this, CHANNEL_ID)
.setSmallIcon(R.drawable.ic_notification)
.setContentTitle("基础通知")
.setContentText("这是一个基础通知的示例文本")
.setContentIntent(pendingIntent)
.setPriority(NotificationCompat.PRIORITY_DEFAULT)
// 发送通知
notificationManager.notify(NOTIFICATION_ID, builder.build())
7.1.2 通知的扩展功能
通知不仅仅是一个文本提示，还可以添加声音、振动、LED灯闪烁等扩展功能。下面的代码展示了如何为通知添加声音：
// 设置通知声音
val soundUri = RingtoneManager.getDefaultUri(RingtoneManager.TYPE_NOTIFICATION)
builder.setSound(soundUri)
7.2 通知渠道和重要性设置
7.2.1 Android 8.0以上通知渠道的要求
从Android 8.0（API 级别 26）开始，所有的通知都必须分配到一个通知渠道。开发者需要在应用中为不同类型的事件创建不同的通知渠道，并由用户来配置这些通知渠道。
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
val channel = NotificationChannel(CHANNEL_ID, CHANNEL_NAME, NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT)
channel.description = CHANNEL_DESCRIPTION
// 注册通知渠道
notificationManager.createNotificationChannel(channel)
}
7.2.2 通知重要性的适配
通知的重要性不仅关系到通知的显示方式，还可能影响到用户对应用的设置。以下是设置通知重要性的代码示例：
builder.setImportance(NotificationCompat.PRIORITY_HIGH)
7.3 交互式通知和通知行为
7.3.1 响应用户操作的通知
在Android Oreo（API 级别 26）及以上版本，通知可以响应用户的交互操作。以下是添加按钮到通知并处理点击事件的代码：
val action = NotificationCompat.Action(R.drawable.ic_action, "互动操作", pendingIntent)
builder.addAction(action)
7.3.2 通知行为的自定义和限制
开发者可以自定义通知的展开行为，以及提供自定义的关闭通知按钮。以下是如何自定义展开行为的示例：
val expandIntent = Intent(this, TargetActivity::class.java)
expandIntent.action = ACTION_NOTIFICATION_EXPAND
val expandPendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, expandIntent, PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT)
builder.setCustomBigContentView(remoteViews)
builder.setDeleteIntent(pendingIntent)
通过本章的介绍，您了解了Android通知系统的基本使用方法和高级特性，包括通知渠道、重要性设置和交互式通知。在实际开发中，合理使用通知可以增强用户体验，保持应用与用户之间的有效沟通。
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