Android 开发:由模块化到组件化

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.至于组件化何时在软件工程领域提出已经无从考究了,不过呢能够确认的是组件化最先应用于服务端开发,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.

在了解组件化以前,先来回顾下模块化的定义

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.

简单来讲,模块化就是将一个程序按照其功能作拆分，分红相互独立的模块，以便于每一个模块只包含与其功能相关的内容。模块咱们相对熟悉,好比登陆功能能够是一个模块,搜索功能能够是一个模块,汽车的发送机也但是一个模块.

组件化

如今来看看”组件化开发”,这里咱们看一下其定义:

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按照分离关注点的形式，拆分红多个独立的组件，已较少耦合。

咋样一看仍是很是抽象,说了这么多好像仍是不明白.什么是组件呢?组件能够是模块、web资源,软件包,好比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?有啥区别. 
有这种感受才是对的,模块化和组件化本质思想是同样的,都是”大化小”,二者的目的都是为了重用和解耦,只是叫法不同.若是非要说区别,那么能够认为模块化粒度更小,更侧重于重用,而组件化粒度稍大于模块,更侧重于业务解耦.

组件化优缺点

组件化开发的好处是显而易见: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.每一个组件都有本身独立的版本,能够独立的编译,测试,打包和部署

产品组件化后可以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,测试,打包,发布彻底控制到组建层面,并带来不少好处.好比一个组件小版本进行升级,若是对外提供的接口没有发生任何变化,其余组件彻底不须要再进行测试.

可是组件化的实施对开发人员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,要求开发人员对业务有更深层次上的理解.

进军Android 项目

为何要在Android中实行组件化开发

为何要在Android中实行组件化开发呢,其根本缘由在于业务的增加提升了项目的复杂性,为了更好的适应团队开发,提升开发效率,实行组件化乃大势所趋.

为了更好的帮助你们理解上面这句话,我将从最先的Android 项目开发方式提及.

简单开发模型

所谓的简单开发模型是最基础的开发方式,工程中没有所谓的模块,没有所谓的规划,常见于初学者学习阶段或者是我的学习过程所写的demo,其结构大概以下: 

不难发现,每每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类各类网络请求,数据操做等行为,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.

关于这种开发模型没什么须要介绍的,咱们早期都经历过,如今除了不多很是古老的项目以及初学者练手之做,已经不多见到.

单工程开发模型

该种开发模型已经有了明确的模块划分,而且经过逻辑上的分层呈现出较好结构,该模型最为咱们所熟悉,一般用于早期产品的快速开发,团队规模较小的状况下.该种开发模型结构以下: 

随着产品的迭代,业务愈来愈复杂,随之带来的是项目结构复杂度的极度增长,此时咱们面临着几个问题:

1. 实际业务变化很是快,可是工程以前的业务模块耦合度过高,牵一发而动全身.
2. 对工程所作的任何修改都必需要编译整个工程
3. 功能测试和系统测试每次都要进行.
4. 团队协同开发存在较多的冲突.不得不花费更多的时间去沟通和协调,而且在开发过程当中,任何一位成员没办法专一于本身的功能点,影响开发效率.
5. 不能灵活的对工程进行配置和组装.好比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,咱们从新来思考组件化,看看它是否能解决咱们在Android 项目开发中所遇到的难题.

主工程多组件开发模型

借助组件化这一思想,咱们在”单工程”模型的基础上,将业务层中的各业务抽取出来,封装成相应的业务组件,将基础库中各部分抽取出来,封装成基础组件,而主工程是一个可运行的app,做为各组件的入口(主工程也被称之为壳程序).这些组件或以jar的形式呈现,或以aar的形式呈现.主工程经过依赖的方式使用组件所提供的功能.

(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讯,也会产生依赖,关于这一点,咱们在下文会谈)

不管是jar仍是aar,本质上都是Library,他们不能脱离主工程而单独的运行.当团队中成员共同参与项目的开发时,每一个成员的开发设备中必须至少同时具有主工程和各自负责组件,不难看出经过对项目实行组件化,每一个成员能够专一本身所负责的业务,并不影响其余业务,同时借助稳定的基础组件,能够极大减小代码缺陷,于是整个团队能够以并行开发的方式高效的推动开发进度.

不但如此,组件化能够灵活的让咱们进行产品组装,要作的无非就是根据需求配置相应的组件,最后生产出咱们想要的产品.这有点像玩积木,经过不一样摆放,咱们就能获得本身想要的形状.

对测试同窗而言,能有效的减小测试的时间:原有的业务不须要再次进行功能测试,能够专一于发生变化的业务的测试,以及最终的集成测试便可.

到如今为止,咱们已经有效解决了”单工程开发模型”中一些问题,对于大部分团队来讲这种已经能够了,可是该模型仍然存在一些能够改进的点:每次修改依赖包,就须要从新编译生成lib或者aar.好比说小颜同窗接手了一个项目有40多个组件,在最后集成全部组件的时候,小颜同窗发现其中某组件存在问题,为了定位和修改该组件中的问题,小颜同窗不断这调试该组件.因为在该模型下,组件不能脱离主工程,那么意味着,每次修改后,小颜同窗都要在漫长的编译过程当中等待.更糟糕的是,如今离上线只有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

如何解决这种每次修改组件都要连同主工程一块儿编译的问题?下面咱们来看主工程多子工程开发模型是如何解决该问题的.

主工程多子工程开发模型

该种开发模型在”主工程多组件”开发模型的基础上作了改进,其结构图以下:

不难发现,该种开发模型在结构上和”主工程多组件”并没有不一样,惟一的区别在于:全部业务组件再也不是mouble而是做为一个子工程,基础组件可使moudle,也能够是子工程,该子工程和主工程不一样:Debug模式下下做为app,能够单独的开发,运行,调试;Release模式下做为Library,被主工程所依赖,向主工程提供服务.

在该种模型下,当小颜同窗发现某个业务组件存在缺陷,会如何作呢?好比是基础组件2出现问题,因为在Debug模式下,基础组件2做为app能够独立运行的,所以能够很容易地对该模块进行单独修改,调试.最后修改完后只须要从新编译一次整个项目便可.

不难发现该种开发模型有效的减小了全编译的次数,减小编译耗时的同时,方便开发者进行开发调试.

对测试同窗来讲,功能测试能够提早,而且可以及时的参与到开发环节中,将风险降到最低.

到如今,咱们在理论层次上讲明了采用组件化开发给咱们带来的便利,空口无凭是没有说服力的,在下面的一小节中,咱们来谈谈如何组件化在Android中的实施过程.

组件化过程当中遇到的问题

组件划分

组件化首要作的事情就是划分组件.如何划分并无一个确切的标准,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,这样左右的好处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.固然,我建议划分组件这一工做有团队架构人员和业务人员协商定制.

子工程工做方式切换

在”主工程多子工程模型”中,咱们提到子工程在Debug模式下作为单独的Application运行,在Release模式下做为Library运行,如何去动态修改子工程的运行模式呢?咱们都知道采用Gradle构建的工程中,用apply plugin: 'com.android.application'来标识该为Application,而apply plugin: 'com.android.library'标志位Library.所以,咱们能够在编译的是同经过判断构建环境中的参数来修改子工程的工做方式,在子工程的gradle脚本头部加入如下脚本片断:

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

•  

除此以外,子工程中在不一样的运行方式下,其AndroidMainifest.xml也是不相同的,须要为其分别提供本身AndroidManifest.xml文件:在子工程src目录下(其余位置建立)建立两个目录,用来存放不一样的AndroidManifest.xml,好比这里我建立了debug和release目录 
 
接下来一样须要在该子工程的gradle构建脚本中根据构建方式制定:

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

•  

组件通讯与组件依赖

在”主工程多组件”这种理想模型下业务组件是不存在相互通讯和依赖的,但现实倒是相反的,以下图: 

这里,业务组件1和业务组件3同时向业务组件2提供服务,即业务组件2须要同时依赖业务组件3和业务组件1.

如今咱们再来看一种更糟糕的状况: 

由此看来,在业务复杂的状况下,组件与组件之间的相互依赖会带来两个问题:

• 重复依赖:好比可能存在业务组件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,此时就致使了业务组件1被重复依赖.
• 子系统通讯方式不能依靠传统的显示意图.在该种模型下,使用显示意图将致使组件高度耦合.好比业务组件2依赖业务组件1,并经过显示意图的方式进行通讯,一旦业务组件1再也不使用,那么业务组件2中使用现实意图的地方会出现错误,这显然与咱们组件化的目的背道而驰.

解决组件通讯

先来解决业务组件通讯问题.当年看到上面那张复杂的组件通讯图时,咱们不难想到操做系统引入总线机制来解决设备挂载问题,一样,借用总线的概念咱们在工程添加”组件总线”,用于不一样组件间的通讯,此时结构以下: 

全部挂载到组件总线上的业务组件,均可以实现双向通讯.而通讯协议和HTTP通讯协议相似,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,另外一种则是彻底自行实现组件总线.这篇文章不打算在此不作详细说明了.

解决重复依赖

对于采用aar方式输出的Library而言,在构建项目时,gradle会为咱们保留最新版本的aar,换言之,若是以aar的方式向主工程提供提供依赖不会存在重复依赖的问题.而若是是直接以project形式提供依赖,则在打包过程当中会出现重复的代码.解决project重复依赖问题目前有两种作法:1.对于纯代码工程的库或jar包而言,只在最终项目中执行compile,其余状况采用provider方式;2.在编译时检测依赖的包,已经依赖的再也不依赖

资源id冲突

在合并多个组件到主工程中时,可能会出现资源引用冲突, 
最简单的方式是经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.好比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是不是你所但愿的,以免产生强转异常.

结束语

最先接触组件化这个概念是在从事广告SDK工做中,最近陆续续的作了一些总结,所以有了这篇关于”组件化开发”的文章.另外,组件化开发不是银弹,并不能彻底解决当前业务复杂的状况,在进行项目实施和改进以前,必定要多加考量.