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以下内容节选自经典权威 Android 入门与进阶图书

《Android编程权威指南（第4版）》

顺便，广而告知下，本书电子版已经上架，一直催更电子版的同学，Finally，终于上架了！文末通过「阅读原文」去图灵社区购买。

「进入干货，长，准备好」

下面将带你开发本书第一个应用，并借此学习一些Android基本概念以及构成应用的用户界面（UI）部件。学完本章，如果没能全部理解，也不必担心，后续章节还会涉及这些内容并有更加详细的讲解。

马上要开发的应用名叫GeoQuiz，它能提出一道道地理知识问题。用户点击TRUE或FALSE按钮来回答屏幕上的问题，GeoQuiz会即时做出反馈。

图1-1显示了用户点击TRUE按钮的结果。

图1-1　你是澳洲人吗

1.1　Android开发基础

GeoQuiz应用由一个activity和一个布局（layout）组成。

• activity是Android SDK中Activity类的一个实例，负责管理用户与应用界面的交互。

  应用的功能通过编写Activity子类来实现。对于简单的应用来说，一个Activity子类可能就够了，而复杂的应用会有多个Activity子类。

  GeoQuiz是个简单应用，它只有一个名叫MainActivity的Activity子类。MainActivity管理着图1-1所示的用户界面。

• 布局定义了一系列UI对象以及它们显示在屏幕上的位置。组成布局的定义保存在XML文件中。每个定义用来创建屏幕上的一个对象，比如按钮或文本信息。

  GeoQuiz应用包含一个名叫activity_main.xml的布局文件。该布局文件中的XML标签定义了图1-1所示的用户界面。

MainActivity与activity_main.xml文件的关系如图1-2所示。

图1-2　MainActivity管理着activity_main.xml定义的用户界面

有了这些Android基本概念之后，我们来创建GeoQuiz应用。

1.2　创建Android项目

首先我们创建一个Android项目。Android项目包含组成一个应用的全部文件。

启动Android Studio程序。如果是首次运行，会看到如图1-3所示的欢迎界面。

图1-3　欢迎使用Android Studio

创建新项目之前，请先关闭Android Studio的Instant Run功能。这项功能的设计初衷是提高开发效率。代码修改后，无须生成新APK，开发人员就能立即看到变化。不过，很可惜，它的实际表现不及预期，因此建议一开始就彻底禁用这一功能。

在欢迎界面的底部，点击Configure，再选择Settings，会弹出如图1-4所示的新项目首选项界面。展开左边的Build, Execution, Deployment选项并选中Instant Run，取消勾选Enable Instant Run to hot swap code/resource changes on deploy (default enabled)，然后点击OK按钮。

图1-4　新项目首选项

（如果之前用过Android Studio工具，看不到欢迎界面的话，可以通过选择Android Studio →Preferences菜单项，然后扩展Build, Execution, Deployment选项并继续上面的操作。）

回到欢迎界面，选择创建新项目选项（Start a new Android Studio project）；如果并非首次运行Android Studio，请选择File → New → New Project…菜单项。

现在，你应该打开了新建项目向导界面，如图1-5所示。确认选中Phone and Tablet选项页和Empty Activity，然后点击Next按钮继续。

图1-5　选择项目模板

配置项目窗口弹出了。在此界面的应用名称（Name）处输入GeoQuiz。在包名（Package name）处输入com.bignerdranch.android.geoquiz。至于项目存储位置（Save location），就看个人喜好了。接下来开发语言选Kotlin，SDK最低版本选API 21: Android 5.0 (Lollipop)。第7章会介绍Android不同SDK版本的差异。最后，勾选Use AndroidX artifacts，完成后的界面如图1-6所示。

图1-6　配置新项目

注意，以上包名遵循了“DNS反转”约定，也就是将组织或公司的域名反转后，在尾部附加上应用名称。遵循此约定可以保证包名的唯一性，这样，同一设备和Google Play商店的各类应用就可以区分开来。

本书撰写时，Android Studio新建项目默认使用Java语言。选Kotlin是让Android Studio准备好该语言相关的各种工具和依赖，以便编写和构建Kotlin应用。

一直以来，Java是Android开发唯一的官方支持语言，直到2017年5月，Android开发团队在Google I/O大会上宣布Kotlin为Android开发又一官方支持语言。如今，包括我们在内，Kotlin已成为大多数开发人员的首选语言。如果你的项目依然选用Java也没关系，本书所教概念和内容同样适用。

过去，Google一直维护着庞大的支持库，用来协助开发和解决兼容性问题。作为改进，AndroidX将这个巨型库拆分为一个个独立的开发和版本库，统称为Jetpack。勾选Use AndroidX artifacts就是让新项目能用上这些独立工具库。第4章将详细介绍AndroidX和Jetpack，本书中会用到各种各样的Jetpack库。

（Android Studio更新频繁，因此新版本的向导界面可能与本书略有不同。这不是什么大问题，一般来讲，工具更新后，向导界面的配置选项应该不会有太大差别。如果大有不同，说明开发工具有了重大更新。不要担心，请访问本书论坛，我们会教你如何使用新版本的开发工具。）

点击Finish按钮，Android Studio会完成创建并打开新项目。

1.3　Android Studio使用导航

如图1-7所示，Android Studio已在工作区窗口里打开新建项目。如果并非首次运行Android Studio，你看到的窗口配置可能稍有不同。

图1-7　新的项目窗口

整个工作区窗口分为不同的区域，这里统称为工具窗口（tool window）。

左边是项目工具窗口（project tool window），通过它可以查看和管理所有与项目相关的文件。

工作区底部是构建工具窗口（build tool window），可以在这里看到项目的编译过程和构建状态。新建项目时，Android Studio会自动进行项目构建。可以看到，构建工具窗口显示构建已成功完成。

在项目工具窗口中，点击app旁边的展开箭头，Android Studio会自动打开activity_main.xml和MainActivity.kt文件。如图1-8所示，打开文件所在的区域叫编辑工具窗口（editor tool window），或直接叫代码编辑区（editor）。依然要提醒的是，如果并非首次运行Android Studio，代码编辑区会自动打开所建项目文件。

图1-8　编辑工具窗口

注意Activity类名的前缀，此前缀不加也可以，但这是个很好的命名约定，建议遵循。

点击工作区窗口左边、右边以及底部标有各种名称的工具按钮区域，可显示或隐藏各类工具窗口。当然，也可以直接使用它们对应的快捷键。如果看不到某个工具按钮，可以点击左下角的灰色方形区域或点击View → Tool Buttons菜单项找到它。

1.4　用户界面设计

点击activity_main.xml布局文件页，会在编辑工具窗口打开布局编辑器，如图1-9所示。如果看不到布局文件，请在项目工具窗口展开app/res/layout/找到它并双击打开。如果看到的是activity_main.xml文件的XML代码，请点击底部的Design页，切换显示布局预览。

图1-9　布局编辑器

按照约定，布局文件的命名基于其关联的activity：activity_作为前缀，activity子类名的其余部分全部转小写并紧随其后，单词之间以下划线隔开。例如，当前新建项目的布局文件名为activity_main.xml，或者说你有个activity名为SplashScreenActivity，那么对应的布局就命名为activity_splash_screen。对于后续章节中的所有布局以及将要学习的其他资源，都建议采用这种命名风格。

布局编辑器展示的是文件的图形化预览界面，你可以点击底部的Text页切换显示布局的XML代码。

当前，activity_main.xml文件定义了默认的activity布局。默认的XML布局文件内容经常有变，但相比代码清单1-1，一般不会有很大出入。

代码清单1-1　默认的activity布局（res/layout/activity_main.xml）

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"tools:context=".MainActivity"><TextViewandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="Hello World!"app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/></androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

应用activity的默认布局定义了两个视图（view）：ConstraintLayout和TextView。

视图是用户界面的构造模块。显示在屏幕上的一切都是视图。用户能看到并与之交互的视图称为部件（widget）。有些部件可以用来显示文字或图像，有些部件（比如按钮）可以点击以触发事件任务。

Android SDK内置了多种部件，通过配置各种部件可获得应用所需的外观及行为。每一个部件都是View类或其子类（比如TextView或Button）的一个具体实例。

我们得想办法告诉部件它们在屏幕上该位于哪里。ViewGroup就是这样一种特殊的View，它包含并布置其他视图。ViewGroup视图本身不显示内容，它规划其他视图内容应该显示在哪里。ViewGroup通常又称为布局。

在当前默认布局里，ConstraintLayout这个ViewGroup布置了一个TextView部件，这是它唯一的子部件。有关布局和部件的知识，以及如何使用ConstraintLayout，第10章将详述。

图1-10展示了代码清单1-1中定义的ConstraintLayout和TextView是如何在屏幕上显示的。

图1-10　显示在屏幕上的默认视图

不过，图1-10所示的默认部件并不是我们需要的，MainActivity的用户界面需要以下五个部件：

• 一个垂直LinearLayout部件；

• 一个TextView部件；

• 一个水平LinearLayout部件；

• 两个Button部件。

图1-11展示了以上部件是如何构成MainActivity用户界面的。

图1-11　布置并显示在屏幕上的部件

下面我们在布局XML文件中定义这些部件。对照代码清单1-2，修改activity_main.xml文件内容。注意，需删除的XML代码已打上删除线，需添加的XML以粗体显示。本书统一使用这样的代码增删处理模式。

代码清单1-2　在XML文件中定义部件（res/layout/activity_main.xml）

<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"tools:context=".MainActivity"><TextViewandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="Hello World!"app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/></androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout><LinearLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:gravity="center"android:orientation="vertical"><TextViewandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:padding="24dp"android:text="@string/question_text"/><LinearLayoutandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:orientation="horizontal"><Buttonandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="@string/true_button"/><Buttonandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="@string/false_button"/></LinearLayout></LinearLayout>

参照代码清单输入代码，暂时不理解这些代码也没关系，你会在后续学习中逐渐弄明白的。注意，开发工具无法校验布局XML内容，拼写错误早晚会出问题，应尽量避免。

可以看到，有三行以android:text开头的代码出现了错误信息。暂时忽略它们，稍后会处理。

对照图1-11所示的用户界面查看XML文件，可以看出部件与XML元素一一对应。元素名称就是部件的类型。

各元素均有一组XML属性。属性可以看作关于如何配置部件的指令。

为方便理解元素与属性的工作原理，接下来我们将以层级视角来研究布局。

1.4.1　视图层级结构

部件包含在视图对象的层级结构中，这种结构又称作视图层级结构（view hierarchy）。图1-12展示了代码清单1-2所示的XML布局对应的视图层级结构。

图1-12　布局部件的层级结构

从布局的视图层级结构可以看到，其根元素是一个LinearLayout部件。作为根元素，LinearLayout部件必须指定Android XML资源文件的命名空间属性。

LinearLayout部件继承自ViewGroup部件（也是一个View子类）。ViewGroup部件是包含并布置其他视图的特殊视图。想要以一列或一排的样式布置部件，就可以使用LinearLayout部件。其他ViewGroup子类还有ConstraintLayout和FrameLayout。

如果某个视图包含在一个ViewGroup中，该视图与ViewGroup即构成父子关系。根LinearLayout有两个子部件：TextView和另一个LinearLayout。作为子部件的LinearLayout自己还有两个Button子部件。

1.4.2　部件属性

下面来看看配置部件时常用的一些属性。

1. android:layout_width和android:layout_height属性

   几乎每类部件都需要android:layout_width和android:layout_height属性。以下是它们的两个常见属性值（二选一）。

   根LinearLayout部件的高度与宽度属性值均为match_parent。LinearLayout虽然是根元素，但它也有父视图——Android提供该父视图来容纳应用的整个视图层级结构。

   其他包含在界面布局中的部件，其高度与宽度属性值均被设置为wrap_content。请参照图1-11理解该属性值定义尺寸大小的作用。

   TextView部件比其包含的文字内容区域稍大一些，这主要是android:padding="24dp"（dp即density-independent pixel，指与密度无关的像素，详见第10章）属性的作用。该属性告诉部件在决定大小时，除内容本身外，还需增加额外指定量的空间。这样屏幕上显示的问题与按钮之间便会留有一定的空间，使整体显得更为美观。

• match_parent：视图与其父视图大小相同。

• wrap_content：视图将根据其显示内容自动调整大小。

• android:orientation属性

  android:orientation属性是两个LinearLayout部件都具有的属性，它决定两者的子部件是水平放置还是垂直放置。根LinearLayout是垂直的，子LinearLayout是水平的。

  子部件的定义顺序决定其在屏幕上显示的顺序。在垂直的LinearLayout中，第一个定义的子部件出现在屏幕的最上端；而在水平的LinearLayout中，第一个定义的子部件出现在屏幕的最左端。（如果设备文字从右至左显示，比如阿拉伯语或者希伯来语，则第一个定义的子部件出现在屏幕的最右端。）

• android:text属性

  TextView与Button部件具有android:text属性。该属性指定部件要显示的文字内容。

  请注意，android:text属性值不是字符串值，而是以@string/语法形式对字符串资源（string resource）的引用。

  字符串资源包含在一个独立的名叫strings的XML文件中（strings.xml），虽然可以硬编码设置部件的文本属性值，比如android:text="True"，但这通常不是个好办法。比较好的做法是将文字内容放置在独立的字符串资源XML文件中，然后引用它们。这样会方便应用的本地化（详见第17章）。

  需要在activity_main.xml文件中引用的字符串资源还没添加，现在就来处理。

• 1.4.3　创建字符串资源

  每个项目都包含一个默认字符串资源文件res/values/strings.xml。

  打开res/values/strings.xml文件，可以看到，项目模板已经添加了一个字符串资源。如代码清单1-3所示，添加应用布局需要的三个新字符串。

  代码清单1-3　添加字符串资源（res/values/strings.xml）

  <resources><stringname="app_name">GeoQuiz</string><stringname="question_text">Canberra is the capital of Australia.</string><stringname="true_button">True</string><stringname="false_button">False</string></resources>

  （Android Studio某些版本的strings.xml默认带有其他字符串，这些字符串可能与其他文件有关联，请勿随意删除。）

  现在，在GeoQuiz项目的任何XML文件中，只要引用到@string/false_button，应用运行时，就会得到“False”文本。

  保存strings.xml文件。这时，activity_main.xml布局缺少字符串资源的提示信息应该消失了。（如仍有错误提示，请检查一下这两个文件，确认没有拼写错误。）

  默认的字符串文件虽然已命名为strings.xml，但你仍可以按个人喜好重新命名。一个项目也可以有多个字符串文件。只要这些文件都放在res/values/目录下，含有一个resources根元素，以及多个string子元素，应用就能找到并正确使用它们。

  1.4.4　预览布局

  至此，应用的界面布局已经完成，可以使用图形布局工具实时预览了。回到activity_main.xml文件，在编辑器工具窗口的底部点击Design页进行布局预览，结果如图1-13所示。

  

  图1-13　在Design页预览activity_main.xml布局

  图1-13展示了两种布局预览模式。在工具栏左上角，有个钻石按钮，我们可以通过它的下拉菜单切换显示不同的布局预览模式——设计（Design）预览或蓝图（Blueprint）预览，或者并排显示设计预览和蓝图预览。

  在图1-13中，左边是设计预览模式，用来展示布局在设备上的效果，也包括主题样式；右边是蓝图预览模式，用来展示部件的尺寸以及它们之间的位置关系。

  在设计预览模式下，你还可以查看布局在不同的设备配置下的样子。通过预览窗口上方的面板，可以指定设备类型、Android模拟器版本、设备主题以及设备使用区域，查看布局的不同渲染结果。你甚至可以模拟某个语言区域的自右到左的文字显示模式。

  除了预览，你也可以直接使用布局编辑器摆放部件，布置布局。如图1-14所示，项目窗口左边有个面板，包括了Android所有的内置部件。你可以将它们从面板拖曳到视图上，或者拖到左下方的部件树上，更精准地控制如何摆放部件。

  

  图1-14　图形化布局编辑器

  图1-14展示了带布局装饰（layout decoration）的布局预览。这些装饰元素有设备状态栏、带GeoQuiz标签的应用栏，以及虚拟设备按钮栏。要添加这些装饰，点击预览窗口上方工具栏中的眼睛图标，选择Show Layout Decorations菜单项即可。

  图形化布局编辑器非常有用，尤其是在使用ConstraintLayout时，后面学习第10章内容时，你将有所体会。

  1.5　从布局XML到视图对象

  知道activity_main.xml中的XML元素是如何转换为视图对象的吗？答案就在于MainActivity类。

  在创建GeoQuiz项目的同时，向导也创建了一个名为MainActivity的Activity子类。MainActivity类文件存放在项目的app/java目录下。

  继续学习之前，就app/java这个目录名问题，简单说两句：这里依然使用java作为目录名是因为Android之前仅支持Java语言。新建项目时，我们虽然选了Kotlin语言（不过Kotlin可以和Java完全互操作），但Kotlin源码默认还是放在java目录里。当然，你完全可以新建一个Kotlin目录，把Kotlin代码文件都移过去。但前提是，你要明确告诉Android Studio：源码放在新文件夹里了，请帮它们添加到项目里。大多数情况下，按语言区分管理源码文件意义不大，所以绝大多数项目接受Kotlin文件存放在java目录里。

  MainActivity.kt文件应该已经在编辑器窗口打开了，如果没有，在项目工具窗口中，依次展开app/java目录与com.bignerdranch.android.geoquiz包。（注意，以灰绿色显示包名的是测试包。生产包名并未加灰。）找到并打开MainActivity.kt文件，查看其中的代码，如代码清单1-4所示。

  代码清单1-4　默认MainActivity类文件（MainActivity.kt）

  package com.bignerdranch.android.geoquizimport androidx.appcompat.app.AppCompatActivityimport android.os.BundleclassMainActivity:AppCompatActivity(){override fun onCreate(savedInstanceState:Bundle?){super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)}}

  （是不是不明白AppCompatActivity的作用？它实际就是一个Activity子类，能为Android旧版本系统提供兼容支持。第14章会详细介绍AppCompatActivity。）

  如果无法看到全部类包导入语句，请点击第一行导入语句左边的+号来显示它们。

  该类文件有一个Activity函数：onCreate(Bundle?)。

  activity子类的实例创建后，onCreate(Bundle?)函数会被调用。activity创建后，它需要获取并管理用户界面。要获取activity的用户界面，可以调用以下Activity函数：

  Activity.setContentView(layoutResID:Int)

  根据传入的布局资源ID参数，该函数生成指定布局的视图并将其放置在屏幕上。布局视图生成后，布局文件包含的部件也随之以各自的属性定义完成实例化。

  资源与资源ID

  布局是一种资源。资源是应用非代码形式的内容，比如图像文件、音频文件以及XML文件等。

  项目的所有资源文件都存放在目录app/res的子目录下。在项目工具窗口中可以看到，activity_main.xml布局资源文件存放在res/layout/目录下。strings.xml字符串资源文件存放在res/values/目录下。

  可以使用资源ID在代码中获取相应的资源。activity_main.xml布局的资源ID为R.layout.activity_main。

  查看GeoQuiz应用的资源ID需要切换项目视角，你必须勇闯自动生成代码的世界——Android构建工具为你编写的代码。首先，点击Android Studio窗口顶部工具栏上的锤子按钮运行编译工具。

  如图1-15所示，Android Studio默认使用Android项目视角。为让开发者专注于最常用的文件和目录，默认项目视角隐藏了Android项目的真实文件目录结构。在项目工具窗口的最上部找到下拉菜单，从Android视角切换至Project视角。Project视角会显示出当前项目的所有文件和目录。

  

  图1-15　项目工具窗口：Android视角与Project视角

  在Project视角下，逐级展开GeoQuiz目录，直至看到GeoQuiz/app/build/generated/not_namespaced_r_class_sources/debug/processDebugResources/r/，再找到项目包名以及其中的R.java文件，如图1-16所示。

  

  图1-16　查看R.java文件

  双击打开R.java文件。它是在Android项目编译过程中自动生成的，所以如该文件头部的警示所述，请不要修改该文件的内容，如代码清单1-5所示。

  代码清单1-5　GeoQuiz应用当前的资源ID（R.java）

  /* AUTO-GENERATED FILE. DO NOT MODIFY.** This class was automatically generated by the* aapt tool from the resource data it found. It* should not be modified by hand.*/package com.bignerdranch.android.geoquiz;publicfinalclass R {publicstaticfinalclass anim {...}...publicstaticfinalclass id {...}publicstaticfinalclass layout {...publicstaticfinalInt activity_main=0x7f030017;}publicstaticfinalclass mipmap {publicstaticfinalInt ic_launcher=0x7f030000;}publicstaticfinalclassstring{...publicstaticfinalInt app_name=0x7f0a0010;publicstaticfinalInt false_button=0x7f0a0012;publicstaticfinalInt question_text=0x7f0a0014;publicstaticfinalInt true_button=0x7f0a0015;}}

  顺便要说的是，修改布局或字符串等资源后，R.java文件不会实时更新。Android Studio另外还存有一份代码编译用的R.java隐藏文件。代码清单1-5中打开的R.java文件仅在应用安装至设备或模拟器前生成，因此只有在Android Studio中点击运行应用时，它才会得到更新。

  R.java文件通常比较大，代码清单1-5仅展示了部分内容。

  可以看到R.layout.activity_main即来自该文件。activity_main是R的内部类layout里的一个整型常量名。

  GeoQuiz应用需要的字符串同样具有资源ID。目前为止，我们还未在代码中引用过字符串，如果需要，可以使用以下函数：

  setTitle(R.string.app_name)

  Android为整个布局文件以及各个字符串生成资源ID，但activity_main.xml布局文件中的部件除外，因为不是所有部件都需要资源ID。在本章中，我们要在代码里与两个按钮交互，因此只需为它们生成资源ID即可。

  要为部件生成资源ID，请在定义部件时为其添加android:id属性。如代码清单1-6所示，在activity_main.xml文件中，分别为两个按钮添加android:id属性（需要从布局预览模式切换至XML代码模式）。

  代码清单1-6　为按钮添加资源ID（res/layout/activity_main.xml）

  <LinearLayout  ... ><TextViewandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:padding="24dp"android:text="@string/question_text"/><LinearLayoutandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:orientation="horizontal"><Buttonandroid:id="@+id/true_button"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="@string/true_button"/><Buttonandroid:id="@+id/false_button"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="@string/false_button"/></LinearLayout></LinearLayout>

  注意，android:id属性值前面有一个+标志，android:text属性值则没有。这是因为我们在创建资源ID，而对字符串资源只是做引用。

  继续学习之前，关闭R.java文件，从Project视角切回至Android视角。本书主要使用Android视角，当然，如果你就喜欢使用Project视角，也没有问题。

  1.6　部件的实际应用

  接下来，我们来编码使用按钮部件，这需要以下两个步骤：

  • 引用生成的视图对象；

  • 为对象设置监听器，以响应用户操作。

  1.6.1　引用部件

  既然按钮有了资源ID，我们就可以在MainActivity中引用它们了。在MainActivity.kt文件中输入代码清单1-7所示的代码（不要使用代码自动补全功能，直接手动输入）。保存文件时，会看到代码错误提示，不用理会，稍后会修复。

  代码清单1-7　通过资源ID访问视图对象（MainActivity.kt）

  classMainActivity:AppCompatActivity(){private lateinit var trueButton:Buttonprivate lateinit var falseButton:Buttonoverride fun onCreate(savedInstanceState:Bundle?){super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)trueButton = findViewById(R.id.true_button)falseButton = findViewById(R.id.false_button)}}

  在activity中，可以调用Activity.findViewById(Int)函数引用已生成的部件。该函数以部件的资源ID作为参数，返回一个视图对象。不过，这里直接返回的不是View视图，而是其已做类型转换后的Button子类。

  在上述代码中，我们使用按钮的资源ID获取视图对象，赋值给对应的视图属性。既然只有在onCreate(...)函数里调用setContentView(...)函数后，视图对象才会实例化到内存里，那么在属性声明时，我们就得使用lateinit修饰符。这实际是告诉编译器，在使用属性内容时，我们会保证提供非空的View值。然后，在onCreate(...)中，找到视图对象并赋值给对应的视图属性。第3章还会深入学习onCreate(...)函数和activity生命周期的知识。

  现在让我们来修正前面的代码错误。将鼠标移动到红色的错误指示处，可以看到两个相同的错误提示：Unresolved reference: Button。

  这实际是告诉你，要在MainActivity.kt文件中导入android.widget.Button类。你可以在Kotlin文件的头部手动输入import android.widget.Button，也可以使用Option+Return（或Alt+Enter）快捷键，让Android Studio自动为你导入。可以看到，文件顶部有了新的类导入语句。当代码遇到类引用相关问题时，这种快速导入方法往往很有用，建议经常采用。

  现在，代码错误提示应该消失了（如果仍然有错误，记得检查代码或XML文件，确认无输入错误）。代码错误解决了，接下来是时候让应用支持交互了。

  1.6.2　设置监听器

  Android应用属于典型的事件驱动类型。不像命令行或脚本程序，事件驱动型应用启动后，即开始等待行为事件的发生，比如用户点击某个按钮。（事件也可以由操作系统或其他应用触发，但用户触发的事件更直观，比如点击按钮。）

  应用等待某个特定事件的发生，也可以说应用正在“监听”特定事件。为响应某个事件而创建的对象叫作监听器（listener）。监听器会实现特定事件的监听器接口（listener interface）。

  无须自己动手，Android SDK已经为各种事件内置了很多监听器接口。当前应用需要监听用户的按钮“点击”事件，因此监听器需实现View.OnClickListener接口。

  首先处理TRUE按钮。在MainActivity.kt文件中，在onCreate(Bundle?)函数的变量赋值语句后输入代码清单1-8所示的代码。

  代码清单1-8　为TRUE按钮设置监听器（MainActivity.kt）

  override fun onCreate(savedInstanceState:Bundle?){super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)trueButton = findViewById(R.id.true_button)falseButton = findViewById(R.id.false_button)trueButton.setOnClickListener { view:View->// Do something in response to the click here}}

  （如果遇到Unresolved reference: View错误提示，请使用Option+Return（Alt+Enter）快捷键导入View类。）

  在代码清单1-8中，我们设置了一个监听器。按钮trueButton被点击后，监听器会立即通知我们。Android框架定义了View.OnClickListener这样只有一个onClick(View)单方法的Java接口。在Java世界里，这种带有单一抽象方法（single abstract method）的接口设计模式很常见，它有个专门的名字叫SAM。

  作为和Java互操作实现的一部分，Kotlin对此模式设计有特别支持。你只需编写一个函数字面量（function literal），让Kotlin负责将其转换为实现这种SAM接口的对象。这种内部转换又叫作SAM转换（SAM conversion）。

  这里，点击监听器是使用lambda表达式实现的。参照代码清单1-9为FALSE按钮设置类似的事件监听器。

  代码清单1-9　为FALSE按钮设置监听器（MainActivity.kt）

  override fun onCreate(savedInstanceState:Bundle?){...trueButton.setOnClickListener { view:View->// Do something in response to the click here}falseButton.setOnClickListener { view:View->// Do something in response to the click here}}

  1.7　创建提示消息

  接下来要实现的是，分别点击两个按钮，弹出我们称之为toast的提示消息。Android的toast是用来通知用户的简短弹出消息，用户无须输入什么，也不用做任何干预操作。这里，我们要用toast来反馈答案，如图1-17所示。

  

  图1-17　toast消息反馈

  首先回到strings.xml文件，如代码清单1-10所示，为toast添加消息显示用的字符串资源。

  代码清单1-10　增加toast字符串（res/values/strings.xml）

  <resources><stringname="app_name">GeoQuiz</string><stringname="question_text">Canberra is the capital of Australia.</string><stringname="true_button">True</string><stringname="false_button">False</string><stringname="correct_toast">Correct!</string><stringname="incorrect_toast">Incorrect!</string></resources>

  接下来更新监听器代码以创建并展示toast消息。输入代码时可利用Android Studio的代码自动补全功能，这可以节省大量时间，所以越早熟悉它的使用越好。

  参照代码清单1-11，在MainActivity.kt文件中依次输入代码。当输入到Toast类后的点号时，Android Studio会弹出一个窗口，给出建议使用的Toast类的常量与函数。

  可以使用上下键进行选择。（如果不想使用代码自动补全功能，请不要按Tab键、Return/Enter键，或用鼠标点击弹出窗口，只管继续输入代码直至完成。）

  在建议列表里，选择makeText(context: Context, resId: Int, duration: Int)，代码自动补全功能会自动添加完整的函数调用。

  完成makeText(...)函数的全部参数设置，完成后的代码如代码清单1-11所示。

  代码清单1-11　创建提示消息（MainActivity.kt）

  override fun onCreate(savedInstanceState:Bundle?){...trueButton.setOnClickListener { view:View->// Do something in response to the click hereToast.makeText(this,R.string.correct_toast,Toast.LENGTH_SHORT).show()}falseButton.setOnClickListener { view:View->// Do something in response to the click hereToast.makeText(this,R.string.incorrect_toast,Toast.LENGTH_SHORT).show()}}

  为了创建toast，我们调用了Toast.makeText(Context!, Int, Int)静态函数。该函数会创建并配置Toast对象。该函数的Context参数通常是Activity的一个实例（Activity本身就是Context的子类）。这里，我们传入MainActivity作为Context值参。

  第二个参数是toast要显示字符串消息的资源ID。Toast类必须借助Context才能找到并使用字符串资源ID。第三个参数通常是两个Toast常量中的一个，用来指定toast消息的停留时间。

  创建toast后，可调用Toast.show()在屏幕上显示toast消息。

  由于使用了代码自动补全功能，因此你就不用自己导入Toast类了，Android Studio会自动导入相关类。

  好了，现在可以运行应用了。

  1.8　使用模拟器运行应用

  运行Android应用需使用硬件设备或虚拟设备（virtual device）。包含在开发工具中的Android设备模拟器可提供多种虚拟设备。

  要创建Android虚拟设备（AVD），在Android Studio中，选择Tools → AVD Manager菜单项。当AVD管理器窗口弹出时，点击窗口左下角的+Create Virtual Device…按钮。

  如图1-18所示，在随后弹出的对话框中，可以看到有很多配置虚拟设备的选项。作为首个虚拟设备，我们选择模拟运行Pixel 2设备，然后点击Next继续。

  

  图1-18　选择虚拟设备

  如图1-19所示，接下来选择模拟器的系统镜像。选择x86 Pie模拟器后点击Next按钮继续。（点击Next按钮之前，如果需要下载模拟器组件，按提示操作即可。）

  

  图1-19　选择系统镜像

  最后，如图1-20所示，可以对模拟器的各项参数做最终修改并确认。当然，如果需要，后面再修改模拟器的参数也行。现在，为模拟器取个便于识别的名字，点击Finish按钮完成虚拟设备的创建。

  

  图1-20　模拟器参数调整

  AVD创建成功后，就可以用它运行GeoQuiz应用了。点击Android Studio工具栏上的Run按钮，或使用Control+R快捷键。在随后出现的Select Deployment Target 对话框里，选中刚才配置的虚拟设备后点击OK按钮，Android Studio会启动它，安装应用包（APK）并运行应用。

  模拟器的启动过程比较耗时，请耐心等待。等设备启动、应用运行后，就可以在应用界面点击按钮，让toast告诉你答案了。

  假如启动时或在点击按钮时GeoQuiz应用崩溃，可以在Android的LogCat工具窗口中看到有用的诊断信息。（如果LogCat没有自动打开，可点击Android Studio窗口底部的Logcat按钮打开它。）在LogCat工具窗口的搜索对话框中输入MainActivity可过滤日志信息。如图1-21所示，查看日志，可看到抢眼的红色1异常信息。

  1本书彩图可到图灵社区本书页面“随书下载”处查看。——编者注

  

  图1-21　NullPointerException异常示例

  将你输入的代码与书中的代码做一下比较，找出错误并修正，然后尝试重新运行应用（第3章和第5章还会深入介绍LogCat和代码调试的知识）。

  学习过程中最好不要关掉模拟器，这样就不必在反复运行调试应用时浪费时间等待AVD启动了。

  点击AVD模拟器上的后退按钮可以停止应用。这个后退按钮的形状像一个指向左侧的三角形（在较早版本的Android中，它像一个U型箭头）。需要调试变更时，再通过Android Studio重新运行应用。

  模拟器虽然好用，但在实体设备上测试应用能获得更准确的结果。在第2章中，我们会在实体设备上运行GeoQuiz应用，还会为GeoQuiz应用添加更多地理知识问题。

  1.9　深入学习：Android编译过程

  学到这里，你可能迫切想了解Android是如何编译的。你已看到，在项目文件有变动时，Android Studio无须指示便会自动进行编译。在整个编译过程中，Android开发工具将资源文件、代码以及AndroidManifest.xml文件（包含应用的元数据）编译生成.apk文件。为了在模拟器上运行，.apk文件还需以debug key签名。（分发.apk应用给用户时，应用必须以release key签名。要进一步了解编译过程，可参考Android开发文档。）

  那么，activity_main.xml布局文件的内容是如何转变为View对象的呢？作为编译过程的一部分，aapt2（Android Asset Packaging Tool）将布局文件资源编译压缩紧凑后，打包到.apk文件中。然后，在MainActivity类的onCreate(Bundle?)函数调用setContentView(...)函数时，MainActivity使用LayoutInflater类实例化布局文件中定义的每一个View对象，如图1-22所示。

  

  图1-22　activity_main.xml中的视图实例化

  （除了在XML文件中定义视图外，也可以在activity里使用代码创建视图类。不过，从设计角度来看，应用展现层与逻辑层分离有很多好处，其中最主要的一点是可以利用SDK内置的设备配置变更，这一点将在第3章中详细讲解。）

  有关XML不同属性的工作原理以及视图如何显示在屏幕上等更多信息，请参见第10章。

  Android编译工具

  当前，我们看到的项目编译都是在Android Studio里执行的。编译功能已整合到IDE中，IDE负责调用aapt2等Android标准编译工具，但编译过程本身仍由Android Studio管理。

  有时，出于某种原因，可能需要脱离Android Studio编译代码。最简单的方法是使用命令行编译工具。Android编译系统使用的编译工具叫Gradle。

  （注意，能读懂本节内容并按步骤操作是最好的。如果看不懂，甚至不知道为什么要手动编译代码，或者是无法正确使用命令行，也不必太在意，请继续学习下一章内容。命令行工具的具体使用不在本书讨论范围内。）

  要从命令行使用Gradle，请切换至项目目录并执行以下命令：

  $ ./gradlew tasks

  如果是Windows系统，执行以下命令：

  > gradlew.bat tasks

  执行以上命令会显示一系列可用任务。你需要的任务是installDebug，因此，再执行以下命令：

  $ ./gradlew installDebug

  如果是Windows系统，执行以下命令：

  > gradlew.bat installDebug

  以上命令将把应用安装到当前连接的设备上，但不会运行它。要运行应用，需要在设备上手动启动。

  1.10　关于挑战练习

  本书大部分章末安排了挑战练习，需要你独立完成。有些较简单，就是练习所学知识。有些较难，需要较强的问题解决能力。

  希望你一定完成这些练习。攻克它们不仅可以巩固所学知识，树立信心，还可以让自己从被动学习者快速成长为自主开发的Android程序员。

  尝试完成挑战练习时，若一时陷入困境，可稍作休息，厘清头绪，重新再来。如果仍然无法解决，可访问本书论坛，看看其他读者发布的解决方案。当然你也可以发布问题和答案，与其他读者一起交流学习。

  为避免搞乱当前项目，建议你在Android Studio中先复制当前项目，然后在复制的项目上做练习。

  在你的机器上，通过文件浏览器找到项目文件的根目录，复制一份GeoQuiz文件并重命名为GeoQuiz Challenge。回到Android Studio中，选择File → Import Project...菜单项，通过导入功能找到GeoQuiz Challenge并导入。这样，复制项目就在新窗口中打开了。开始挑战吧！

  1.11　挑战练习：定制toast消息

  这个练习要你定制toast消息，改在屏幕顶部而不是底部显示弹出消息。这要用到Toast类的setGravity函数，并使用Gravity.TOP重力值。具体如何使用，请参考Android开发者文档。

  节选自

  经典权威Android入门与进阶图书

  《Android编程权威指南（第4版）》

  

  作者：Kristin Marsicano，Brian Gardner，Bill Phillips，Chris Stewart

  译者：王明发

  | 图书特色

  • 实战项目引导，全面覆盖 Android 开发知识点

  • 使用 Kotlin 编写，兼容 Android 5.0 至 11.0

  • 随书附赠 Android 开发速查表，随用随查

  • 业内专家张鸿洋、张涛、丰生强、丁志虎、2BAB 推荐阅读

  Big Nerd Ranch 是美国一家专业的移动开发技术培训机构。本书主要以其 Android 训练营教学课程为基础，融合了几位作者多年的心得体会，是一本完全面向实战的 Android 编程权威指南。全书共 32 章，详细介绍了 7 个 Android 应用的开发过程。通过这些精心设计的应用，读者可掌握很多重要的理论知识和开 发技巧，获得宝贵的开发经验。

  第 4 版较之前版本做了重大更新，每一章的内容都做了修改。开发语言从 Java 换成了 Kotlin。全面引入了 Android Jetpack 组件库并开始使用第三方库。

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