Android学习进阶

UI组件进阶

使用RecyclerView和Adapter显示列表数据

RecyclerView是Android开发中用于显示列表数据的一个灵活且高效的组件。与其前身ListView相比，RecyclerView引入了更加复杂的布局排列和动画支持，使得创建高度定制化的列表和网格布局变得更加简单。使用RecyclerView需要配合Adapter来显示数据。以下是实现RecyclerView显示列表数据的基本步骤：

1. 添加RecyclerView依赖

首先，确保你的项目中包含了RecyclerView库。打开你的build.gradle（Module: app）文件，并添加以下依赖：

dependencies {implementation 'androidx.recyclerview:recyclerview:1.2.1'
}

请检查是否有最新版本的RecyclerView依赖可用，并使用最新版本。

2. 添加RecyclerView到布局文件

在你的布局文件中添加RecyclerView组件。例如，在activity_main.xml中：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.recyclerview.widget.RecyclerView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:id="@+id/my_recycler_view"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"/>

3. 创建列表项布局

为RecyclerView中每个项（item）创建一个布局文件。例如，创建一个item_view.xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:orientation="horizontal"android:padding="16dp"><TextViewandroid:id="@+id/item_text"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:textSize="18sp"/>
</LinearLayout>

4. 创建Adapter

创建一个Adapter类继承自RecyclerView.Adapter，并实现必要的方法：onCreateViewHolder(), onBindViewHolder(), getItemCount()。这个Adapter负责将数据绑定到每个ViewHolder中。

public class MyAdapter extends RecyclerView.Adapter<MyAdapter.MyViewHolder> {private String[] mDataset;// 提供合适的构造器（取决于数据集的类型）public MyAdapter(String[] myDataset) {mDataset = myDataset;}// 创建新视图（由布局管理器调用）@Overridepublic MyViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {// 创建一个新视图View itemView = LayoutInflater.from(parent.getContext()).inflate(R.layout.item_view, parent, false);return new MyViewHolder(itemView);}// 替换视图的内容（由布局管理器调用）@Overridepublic void onBindViewHolder(MyViewHolder holder, int position) {// 获取元素数据集在这个位置的数据，并替换视图的内容holder.textView.setText(mDataset[position]);}// 返回数据集的大小（由布局管理器调用）@Overridepublic int getItemCount() {return mDataset.length;}// 提供对视图的引用public static class MyViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {public TextView textView;public MyViewHolder(View itemView) {super(itemView);textView = itemView.findViewById(R.id.item_text);}}
}

5. 在Activity中使用RecyclerView

在你的Activity中设置RecyclerView和Adapter：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {private RecyclerView recyclerView;private RecyclerView.Adapter adapter;private RecyclerView.LayoutManager layoutManager;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);recyclerView = findViewById(R.id.my_recycler_view);// 使用这个设置来提高性能，如果你知道内容不会改变布局大小recyclerView.setHasFixedSize(true);// 使用线性布局管理器layoutManager = new LinearLayoutManager(this);recyclerView.setLayoutManager(layoutManager);// 指定adapteradapter = new MyAdapter(new String[]{"Data 1", "Data 2", "Data 3"});recyclerView.setAdapter(adapter);}
}

这段代码设置了一个简单的RecyclerView，它使用线性布局显示一个字符串数组中的数据。

总结

RecyclerView是展示集合数据的强大工具，它的灵活性和扩展性使得创建复杂的列表和网格布局变得容易。通过自定义Adapter和ViewHolder，你可以高度定制每个列表项的展示方式，包括布局和动画效果。此外，RecyclerView还支持添加分隔符、处理点击事件等高级功能。

Fragment的使用和与Activity的交互

Fragment 的基本使用

Fragment是一种可以在Activity内部使用的可复用组件，它有自己的生命周期、接收输入事件，并且可以添加到Activity布局中。Fragment使得在一个Activity中组合多个组件以及在多个Activity之间复用同一个组件成为可能。

创建 Fragment

定义 Fragment 类：扩展Fragment类，并重写关键的生命周期方法，如onCreateView()，在其中通过布局填充器加载Fragment的布局。

public class ExampleFragment extends Fragment {@Overridepublic View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,Bundle savedInstanceState) {// Inflate the layout for this fragmentreturn inflater.inflate(R.layout.fragment_example, container, false);}
}

Fragment 布局：为Fragment创建一个XML布局文件，例如fragment_example.xml。

<TextView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:text="Hello from the Fragment"/>

在 Activity 布局中声明：在Activity的布局文件中，使用<fragment>标签声明Fragment，或者在Activity的代码中动态添加。

静态添加：

<fragment android:name="com.example.ExampleFragment"android:id="@+id/example_fragment"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent" />

动态添加：

FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
FragmentTransaction fragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction();
ExampleFragment fragment = new ExampleFragment();
fragmentTransaction.add(R.id.fragment_container, fragment);
fragmentTransaction.commit();

与 Activity 的交互

Fragment与Activity的交互通常通过以下几种方式实现：

通过 Activity 传递数据给 Fragment：
- 可以在创建Fragment的实例时通过Bundle设置参数。

ExampleFragment fragment = new ExampleFragment();
Bundle args = new Bundle();
args.putInt("someInt", 123);
fragment.setArguments(args);

Fragment 回调到 Activity：

定义一个回调接口，并让Activity实现它。然后在Fragment内调用Activity的回调方法。

public class ExampleFragment extends Fragment {CallbackInterface callback;@Overridepublic void onAttach(Context context) {super.onAttach(context);try {callback = (CallbackInterface) context;} catch (ClassCastException e) {throw new ClassCastException(context.toString()+ " must implement CallbackInterface");}}public interface CallbackInterface {void onSomeEvent();}
}

然后在Activity中实现这个接口：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements ExampleFragment.CallbackInterface {@Overridepublic void onSomeEvent() {// 处理回调事件}
}

使用 ViewModel：

ViewModel可以用于Activity和所有的Fragment之间共享数据。它遵循观察者模式，当数据变化时通知UI进行更新。

public class SharedViewModel extends ViewModel {private final MutableLiveData<Integer> selected = new MutableLiveData<Integer>();public void select(int item) {selected.setValue(item);}public LiveData<Integer> getSelected() {return selected;}
}

然后Activity和Fragment都可以观察这个ViewModel中的数据变化。

总结

Fragment为创建动态和可复用的UI组件提供了极大的灵活性。通过合理使用Fragment，你可以使你的应用更加模块化，更容易适应不同的屏幕尺寸和方向。与Activity的交互使得组件之间的数据传递和事件处理成为可能，ViewModel的使用进一步简化了这种交互，使数据管理变得更加高效和简单。

网络编程

学习如何使用HttpURLConnection或OkHttp进行网络请求

在Android开发中，进行网络请求是一项常见需求。HttpURLConnection和OkHttp是两种流行的方式来执行这些请求。下面分别介绍如何使用这两种方法。

使用 HttpURLConnection

HttpURLConnection是Java标准库的一部分，可以直接在Android项目中使用。它支持基本的GET、POST等HTTP方法。

示例：使用HttpURLConnection发起GET请求

new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {HttpURLConnection urlConnection = null;try {URL url = new URL("http://www.example.com");urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();urlConnection.setRequestMethod("GET");InputStream in = new BufferedInputStream(urlConnection.getInputStream());String response = readStream(in);// 处理响应...} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {if (urlConnection != null) {urlConnection.disconnect();}}}
}).start();

这个例子展示了如何在一个新线程中发起一个简单的GET请求，并读取响应。注意网络请求必须在非UI线程中执行。

使用 OkHttp

OkHttp是一个第三方库，由Square开发，相比HttpURLConnection，它提供了更简洁的API、更快的速度和更丰富的功能，如连接池、GZIP压缩和请求缓存等。

首先，添加OkHttp的依赖到你的build.gradle文件：

dependencies {implementation 'com.squareup.okhttp3:okhttp:4.9.0'
}

示例：使用OkHttp发起GET请求

OkHttpClient client = new OkHttpClient();String run(String url) throws IOException {Request request = new Request.Builder().url(url).build();try (Response response = client.newCall(request).execute()) {return response.body().string();}
}new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {String response = run("http://www.example.com");// 处理响应...} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}).start();

这个例子展示了如何使用OkHttp发起一个GET请求，并同样需要在非UI线程中执行。

异步请求

对于OkHttp，进行异步请求和处理响应更为方便，只需要使用enqueue方法而不是execute，并提供一个Callback：

OkHttpClient client = new OkHttpClient();Request request = new Request.Builder().url("http://www.example.com").build();client.newCall(request).enqueue(new Callback() {@Overridepublic void onFailure(Call call, IOException e) {e.printStackTrace();}@Overridepublic void onResponse(Call call, Response response) throws IOException {if (!response.isSuccessful()) throw new IOException("Unexpected code " + response);// 处理响应...}
});

这样就不需要手动创建新线程，OkHttp会自动异步执行请求，并在回调中返回结果。

总结

HttpURLConnection是一个基本的网络请求工具，直接内置于Java中，适合简单的网络操作和对第三方库依赖要求较低的场景。而OkHttp提供了更强大的功能和更好的性能，适合需要复杂网络操作、性能优化和更好体验的应用。选择哪一个，取决于你的具体需求和偏好。在实际开发中，由于OkHttp的强大和易用性，它通常是更受欢迎的选择。

理解JSON数据格式，使用Gson或Jackson解析JSON数据

理解 JSON 数据格式

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。它基于JavaScript的对象字面量规范，但独立于语言，因此许多编程语言都有JSON数据格式的解析和生成支持。JSON格式在网络传输数据时特别有用，如API请求的响应通常就是JSON格式。

一个简单的JSON对象例子：

{"name": "John Doe","age": 30,"isStudent": false,"courses": ["Math", "Science"],"address": {"street": "123 Main St","city": "Anytown"}
}

使用 Gson 解析 JSON

Gson是Google提供的用于Java对象和JSON数据之间转换的一个库。它能够将一个JSON字符串转换成等价的Java对象，或者将Java对象转换成其JSON表示形式。

添加 Gson 依赖

首先，在build.gradle文件中添加Gson的依赖：

dependencies {implementation 'com.google.code.gson:gson:2.8.6'
}

解析 JSON 示例

假设有一个JSON表示的用户信息，我们想要将其解析为一个Java对象。

定义一个Java类来表示用户：

public class User {private String name;private int age;private boolean isStudent;private List<String> courses;private Address address;// Address类public static class Address {private String street;private String city;// getters 和 setters}// getters 和 setters
}

使用Gson来解析JSON字符串：

String json = "{...}"; // JSON数据
Gson gson = new Gson();
User user = gson.fromJson(json, User.class);

使用 Jackson 解析 JSON

Jackson是另一个流行的Java库，用于处理JSON。与Gson类似，它也可以轻松地将JSON字符串转换为Java对象，或将Java对象序列化为JSON字符串。

添加 Jackson 依赖

dependencies {implementation 'com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind:2.11.3'
}

解析 JSON 示例

使用Jackson解析同样的JSON数据：

String json = "{...}"; // JSON数据
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
User user = objectMapper.readValue(json, User.class);

JSON 解析库选择

Gson和Jackson都是处理JSON数据的优秀库，它们提供了丰富的API和灵活的配置。选择哪个主要取决于个人偏好以及特定项目的需求。Gson通常使用起来更简单一些，而Jackson在处理复杂的JSON结构时提供了更多的功能和更高的性能。无论选择哪个，它们都大大简化了JSON数据的处理过程。

数据存储

学习SharedPreferences的使用，用于保存轻量级的本地数据

SharedPreferences是Android平台上一个轻量级的存储方案，主要用于保存应用的配置数据或者是少量的数据需要持久化，比如用户设置、应用内的简单状态等。SharedPreferences以键值对（Key-Value）的形式存储数据，支持基本的数据类型，如boolean、float、int、long、String及它们的集合。

使用SharedPreferences存储数据

要使用SharedPreferences存储数据，可以通过Context的getSharedPreferences方法获取SharedPreferences的实例。这个方法需要两个参数：首先是文件名（如果文件不存在，Android会创建一个），其次是操作模式（通常是MODE_PRIVATE，表示只有当前的应用可以访问这个文件）。

示例：保存数据

SharedPreferences sharedPreferences = getSharedPreferences("MyPrefs", MODE_PRIVATE);
SharedPreferences.Editor editor = sharedPreferences.edit();editor.putString("key_name", "John Doe");
editor.putInt("key_age", 30);
editor.putBoolean("key_is_student", false);editor.apply(); // 或者 editor.commit();

getSharedPreferences方法用于获取一个SharedPreferences实例。
使用edit()方法获得SharedPreferences.Editor对象，然后通过这个对象添加或修改键值对。
调用apply()或commit()提交更改。apply()是异步的，没有返回值，而commit()是同步的，会返回一个布尔值表示操作是否成功。

使用SharedPreferences读取数据

要从SharedPreferences读取数据，可以使用相应的get方法，如getString、getInt等。如果键不存在，可以为这些方法提供一个默认值。

示例：读取数据

SharedPreferences sharedPreferences = getSharedPreferences("MyPrefs", MODE_PRIVATE);String name = sharedPreferences.getString("key_name", "No Name");
int age = sharedPreferences.getInt("key_age", 0);
boolean isStudent = sharedPreferences.getBoolean("key_is_student", true);

在这个示例中，如果SharedPreferences中不存在对应的键，getString方法将返回"No Name"，getInt将返回0，getBoolean将返回true。

注意事项

SharedPreferences适合存储轻量级的数据，但不适合存储大量数据或复杂的数据结构。
存储和读取操作都是同步进行的，可能会阻塞主线程。因此，如果有大量数据需要读写，建议在子线程中进行操作，尽管apply()方法已经是异步执行的。
使用SharedPreferences时，数据是以明文形式保存的，因此不应该用来存储敏感信息，如用户密码。

SharedPreferences是实现数据持久化的一种简单而有效的方法，特别适合于保存少量的配置信息或状态数据。

学习SQLite数据库的使用，进行数据的增、删、改、查操作

SQLite是一个轻量级的数据库，它存储在单个磁盘文件上。在Android中，SQLite被广泛用于数据持久化需求，支持标准的SQL语法，并提供了一套Java API，使得在Android应用中进行数据库操作变得简单。

创建 SQLite 数据库

在Android中，通常通过扩展SQLiteOpenHelper类来创建数据库和表。这个类提供了onCreate()和onUpgrade()两个回调函数，用于数据库的创建和版本管理。

public class DBHelper extends SQLiteOpenHelper {private static final String DATABASE_NAME = "example.db";private static final int DATABASE_VERSION = 1;public DBHelper(Context context) {super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);}@Overridepublic void onCreate(SQLiteDatabase db) {db.execSQL("CREATE TABLE contacts (" +"_id INTEGER PRIMARY KEY," +"name TEXT," +"email TEXT)");}@Overridepublic void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS contacts");onCreate(db);}
}

插入数据

使用getWritableDatabase()获取SQLiteDatabase对象，然后通过insert()方法或执行SQL语句插入数据。

DBHelper dbHelper = new DBHelper(context);
SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();ContentValues values = new ContentValues();
values.put("name", "John Doe");
values.put("email", "john@example.com");long newRowId = db.insert("contacts", null, values);

查询数据

查询数据通常使用query()方法或直接执行SQL查询语句，并通过Cursor遍历查询结果。

SQLiteDatabase db = dbHelper.getReadableDatabase();Cursor cursor = db.query("contacts",   // 表名称new String[] { "_id", "name", "email" }, // 要查询的列null,         // WHERE子句null,      // WHERE子句的参数null,         // GROUP BY子句null,          // HAVING子句null          // ORDER BY子句
);List<String> names = new ArrayList<>();
while(cursor.moveToNext()) {String name = cursor.getString(cursor.getColumnIndexOrThrow("name"));names.add(name);
}
cursor.close();

更新数据

更新数据可以使用update()方法或直接执行SQL语句。

SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();ContentValues values = new ContentValues();
values.put("email", "johndoe@example.com");String selection = "name LIKE ?";
String[] selectionArgs = { "John Doe" };int count = db.update("contacts",values,selection,selectionArgs);

删除数据

删除数据可以使用delete()方法或直接执行SQL语句。

SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();String selection = "name LIKE ?";
String[] selectionArgs = { "John Doe" };int deletedRows = db.delete("contacts", selection, selectionArgs);

注意事项

执行数据库操作（尤其是写入和更新操作）时，建议使用事务来保证数据的一致性。
执行完数据库操作后，记得关闭Cursor和SQLiteDatabase对象，以释放资源。
对于复杂的数据库操作和管理，可以考虑使用Room Persistence Library，它是一个在SQLite之上的抽象层，提供了更简洁的API和编译时的SQL检查。

使用SQLite数据库，可以在Android应用中有效地进行数据持久化操作，对于需要存储大量结构化数据的应用尤其有用。

Android的异步处理

理解并使用AsyncTask和Handler进行异步任务处理

在Android开发中，异步任务处理是常见需求，主要用于执行耗时操作（如网络请求、数据库操作等），而不阻塞主线程（UI线程）。AsyncTask和Handler是实现这一目标的两种常用方法。

AsyncTask

AsyncTask是一个抽象的泛型类，它允许你在后台线程上执行长时间运行的操作，并在完成后将结果发布到UI线程。不过，从Android 11（API级别30）开始，AsyncTask已被标记为过时（deprecated），建议使用其他现代化的方式，如java.util.concurrent或Kotlin 协程。

使用AsyncTask的基本步骤

定义一个继承AsyncTask的类：指定输入参数、进度和结果的类型。
实现doInBackground方法：在这里执行后台任务。
（可选）实现onPreExecute、onPostExecute和onProgressUpdate方法：在UI线程上执行操作，如初始化、更新进度和处理结果。

private static class ExampleAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, String> {@Overrideprotected void onPreExecute() {super.onPreExecute();// 在UI线程执行初始化操作}@Overrideprotected String doInBackground(Void... voids) {// 执行耗时后台任务return "Result";}@Overrideprotected void onPostExecute(String result) {super.onPostExecute(result);// 使用后台任务的结果在UI线程上执行操作}
}

执行AsyncTask：

new ExampleAsyncTask().execute();

Handler

Handler是Android中处理线程间通信的另一种方式，它允许你发送和处理Message和Runnable对象与一个MessageQueue关联的线程。Handler常用于在工作线程完成任务后更新UI。

使用Handler的基本步骤

创建Handler实例：在主线程（通常是在Activity或Fragment中）创建Handler实例来处理消息或运行代码。
在工作线程中使用Handler发送消息或执行Runnable。

// 在主线程创建Handler
Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());// 工作线程执行任务
new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 执行耗时任务// 任务完成，通知UI线程更新handler.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 在UI线程执行操作}});}
}).start();

总结

AsyncTask：适用于简单的异步任务，尤其是那些直接与UI相关的。然而，因为AsyncTask已被标记为过时，建议使用更现代的并发解决方案。
Handler：适用于复杂的线程间通信和对于UI的定时更新或处理。Handler是处理线程间通信的强大工具，但使用时需要更多的注意事项，特别是与线程和消息循环相关的。

对于现代Android开发，推荐使用java.util.concurrent中的类（如Executor、ThreadPoolExecutor）和Kotlin协程，这些方法提供了更强大、更灵活和更简洁的并发和异步处理能力。