《第一行代碼 Android》作為Android入門書籍，由郭霖大神編寫的，這本書相對比其他入門書籍比較基礎并且深度也不錯。本文主要是針對第一章概況讀書簡記，便于日后溫故，總結。

Android 系統起源

首先，作為一名Android開發人員來說，對于Android系統怎么而來的，想必大家或多或少聽說一些。Android作為現如今擁有用戶群體的手機系統，起初是由Andy Rubin（“Android之父”）同其他三位創始人成立了“Android公司“，為了數碼相機開發出來的一套基于Linux系統，這便是Android的雛形。

隨后，Android轉而開發手機操作系統，并于2005年被谷歌收購，Rubin和其他創始人留在谷歌，開始了真正意義上的智能手機操作系統開發。在這個時候，Android系統的方向已經確定，比如基于Linux、開源、免費供手機廠商使用等等，谷歌則可將其服務深度集成到系統中獲得利潤。

2008年，谷歌發布了第一版Android系統”Android 1.0“，接著在2009年發布了1.1版本，隨后在1.5版本開始出現以甜點命名版本，具體版本如下：

Android Beta，發布于2007年11月5日，同時的軟件開發套件(SDK)，發布于2007年11月12日。 11月5日被認為是Android的"生日"。

Android的版本，有個API Level，對應著某個Android發布版本的名稱。

Android系統架構

上面我們大概了解了Android的起源以及對應的版本，并且也大概知道Android是基于Linux系統開發出來的移動終端系統，那接下來我們來了解下Android系統的內部架構，Android大致可以分為四層架構：Linux內核層、系統運行庫層、應用框架層、應用層。

• Linux內核層：
  Android系統基于Linux內核，這一層為Android設備的各種硬件提供了底層的去驅動，如顯卡驅動、音頻驅動、相機驅動、藍牙驅動、WIFI驅動、電源管理等。

• 系統運行庫層：
  這層通過一些C/C++庫為Android系統提供了主要的特性支持，例如SQLite庫提供了數據庫的支持，OpenGL|ES庫提供了3D繪圖的支持，Webkit庫提供了瀏覽器內核的支持等等。
  同樣在這一層，還有谷歌為我們提供的Android運行時庫，它主要提供了一些核心庫，能夠允許開發者使用Java語言來編寫Android應用。另外，Android運行時庫中還包含了Dalvik虛擬機（5.0系統之后改為ART運行環境，這兩種環境在本質上有很大的區別，導致Android在運行性能方面更加優越，具體區別在后期會獨篇說明，這里不過多闡述），它使得每個Android應用都能運行在獨立的進程中，并且擁有自己的虛擬機實例。相對比于Java虛擬機，Android虛擬機是專門為移動設備定制的，它針對手機內存、CPU性能有限等情況做了優化處理。

• 應用框架層
  這層主要提供了構建應用程序時可能用到的各種API，Android自帶的一些核心應用就是使用這些API完成的。

• 應用層
  所有安裝在手機上的應用程序都屬于這一層的，比如系統內置的聯系人、短信等程序，或者從應用商城上下載下來的應用以及自己開發的程序都屬于這層。

Android系統架構可以參考如下圖：

Android系統架構

Android開發環境搭建

針對于開發環境搭建，都是每個開發者老生常談的必要走的一步，這里就不多累贅，只是貼出各個環境下載鏈接，便于日后查詢配置使用。

• JDK
• Android Studio(可能部分小伙伴需要墻，也可以訪問百度云盤資源)
• Android SDK一般這塊不需要單獨下載，谷歌已經將其集成到Android Studio中了，如果小伙伴有需要下載，也可以在 Android Studio上瀏覽到Command line tools only選擇即可。

關于小伙伴在使用Android Studio過程中可能會遇到一些構建常見問題，可以詳情了解下我的另外一篇文字《Android Studio 構建常見出錯問題匯總》，以及《Android Studioc常用快捷鍵匯總》,不定時更新哦！

Android Studio目錄結構分析

Android在早期開發還是使用Eclipse比較多，但自從2013年官方推出Android Studio（以下簡稱AS）之后，Android開發更多的傾向于使用AS開發，而且在推出AS之后，官方也相應停止了Eclipse開發Android對應的ADT更新，所以現在大部分都是采用AS開發。在這里有必要扯一下AS目錄結構，畢竟兩個IDE的編譯機制是有所不同的，在Eclipse采用的Ant方式構建編譯項目，而在AS中采用的是Gradle。

Eclipse在這我就不過多闡述了，我們要跟緊時代腳步，所以這里主要講下AS中項目對應目錄結構的功能與作用，新建一個項目，可得到如下所示：

Project模式的項目結構

1. .gradle和.idea
   這兩個目錄下放置的都是AS自動生成的一些文件，所以這塊我們不用關心，在拷貝項目備份或者版本管理時候，可以忽略這兩個目錄。

2. app
   項目中的代碼、資源等內容幾乎都在這個目錄下，日常編寫代碼大部分也都在這個目錄下進行的，所以這個目錄的文件結構后面會單獨解析具體底層目錄。

3. build
   在AS高版本中這個目錄已經不存在，低版本中存在這個目錄，也是AS編譯時自動生成的文件，不用關心，在拷貝項目備份或者文件管理時候，同樣是可以忽略的目錄。

4. gradle
   在這個目錄下包含了gradle wrapper的配置文件，使用gradle wrapper的方式無需提前將gradle下載好，而是會自動根據本地的緩存情況決定是否需要聯網下載gradle。

5. .gitignore
   這個文件用來將指定的目錄或文件排除在版本控制（Git）之外的。

6. build.gradle
   這個文件是全局的gradle的構建腳本，通常這個文件中的內容是不需要修改的。后面會具有分析gradle構建腳本的內容。

7. gradle.properties
   這個文件是全局的gradle配置文件，在這里配置的屬性會影響到項目中所有的gradle編譯腳本。

8. gradlew 和 gradlew.bat
   這個兩個文件是用來在命令行界面（Terminal）中執行gradle命令的，其中gradlew是在Linux或Mac系統中使用的，gradlew.bat是在windows系統中使用的。

9. HelloWorld.iml
   iml文件是所有IntelliJ IDEA項目都會自動生成的一個文件（AS是基于IntelliJ IDEA開發的），用于標識這是由IntelliJ IDEA項目，不需要修改此文件，可以在備份或者版本控制時候忽略。

10. local.properties
    文件是用于指定本機中的Android SDK路徑，以及NDK路徑，通常不需要修改，除非本地環境發生改變時候。

11. setting.gradle
    這個文件同于指定項目中所有引入的模塊，由于此處只有app一個模塊，因此該文件這里只引入的app這一個模塊。通常情況都是自動完成的，只有手動導入模塊時候，可能需要手動去修改。

整個項目的外層結構基本到這有一個大致的了解，接下來說下app目錄，也就是我們代碼經常需要修改調整的目錄下的結構，如下所示：

app目錄下的結構

1. build
   這個目錄和外層的build目錄相似，主要也是包含了編譯自動生成的文件，同樣也無需關心，可以備份或者版本控制可以忽略。

2. libs
   項目中使用第三方jar包，需要把對應的jar包放在這個目錄下，放在這個目錄下的jar包會被自動添加到構建路徑里去。

3. androidTest
   此處用來編寫AndroidTest測試用例的，可以對項目進行一些自動化測試。

4. java
   此處用于編寫應用的主要邏輯Java代碼。

5. res
   這個目錄主要存放應用的UI布局字符串等資源，這個目錄相對比較復雜，在子目錄layout下主要存放應用的布局文件，而圖片根據不同的分辨率存放在以drawble-xxx目錄下，當然有些類似selector選擇器或者Shape自定義形狀等等這些還是放在drawble中，子目錄values下主要存放字符串、樣式以及主題等。
   在這個目錄所有子目錄下有一個子目錄mipmap-xxx需要特別說明以下，mipmap是在Android Jelly Beans 4.3中提出來的，主要是為了讓程序能夠更好的兼容各種設備，在處理Launcher Icon圖片渲染方面更加強大。

6. AndroidManifest.xml
   這個文件是整個應用的配置文件，在程序中定義的所有四大組件都必須在這個文件里注冊，在這個文件配置需要的相應權限配置聲明。

7. test
   此處用來編寫Unit Test測試用例的，是對項目進行自動化測試的另外一種方式。

8. .gitignore
   這個文件用于app模塊內的指定的目錄或文件的排除在版本控制（Git）之外，作用與外層的.gitignore,但一般都在外層的.gitignore全局設置了。

9. app.iml
   IntelliJ IDEA項目自動生成的文件，不需要去修改與關心，備份或版本控制時候可以忽略。

10. build.gradle
    app模塊的gradle構建腳本，這個文件會指定很多項目構建相關的配置。

11. proguard-rules.pro
    這個文件用于指定項目代碼的混淆規則，當我們的代碼編寫打包成apk時候，如果不希望別人破解，通常會將代碼進行混淆，從而讓破解者難以閱讀，考慮安全點，一般還會對apk進行加固。

因為Android Studio是采用Gradle來構建項目的，所以這里對Gradle的配置文件進一步講解。Gradle是一個非常先進的項目構建工具，它使用了一種基于Groovy的領域特定語言（DSL）來聲明項目設置，摒棄了傳統基于XML（如Ant和Maven）的各種煩瑣配置。

這里先說說項目外層中build.gradle文件的配置，如下：

// Top-level build file where you can add configuration options common to all sub-projects/modules.

buildscript {
    
    repositories {
        google()
        jcenter()
    }
    dependencies {
        classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.0.1'
        // NOTE: Do not place your application dependencies here; they belong
        // in the individual module build.gradle files
    }
}

allprojects {
    repositories {
        google()
        jcenter()
    }
}

這些代碼都是自動生成的，大部分情況下不需要我們去修改，但也得大概知道其意思。

首先兩處repositories的閉包中聲明了google()、jcenter()配置，它們代表不同的代碼托管倉庫，很多的Android開源項目都會或多或少引用了谷歌提供開源項目，所以需要聲明google()，而很多的Android開源項目都會選擇將代碼托管到jcenter上，聲明了jcenter之后，我們就可以很方便的使用任何jcenter上的開源項目了。

接下來，dependencies閉包中使用了classpath聲明了一個Gradle插件。為什么要聲明這個插件呢？原來Gradle并不只是專門為構建Android項目而開發的，java、C++等很多項目都可以使用Gradle來構建。因此想要使用它來構建Android項目，則需要聲明com.android.tools.build:gradle:3.0.1'這個插件，其中，最后冒號后面部分是插件的版本號，例如我現在這個項目中使用的插件版本是3.0.1.

分析完外層的build.gradle文件后，還需要分析模塊里面的build.gradle文件，如下：

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 26
    buildToolsVersion "26.0.2"
    defaultConfig {
        applicationId "com.anand.activitylifecycletest"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 26
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:26.0.0-beta1'
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.2'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:0.5'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2'
}

這個文件相對復雜一些，首先第一行應用了一個插件，一般有兩種值可選：com.android.application表示這是一個應用程序模塊，com.android.library表示這是一個庫模塊。應用程序模塊與庫模塊最大的區別在于一個是可以直接運行的，一個只能作為代碼庫依附于別的應用程序模塊來運行。

緊接著是android這個閉包，可以配置項目構建的各種屬性。其中，compileSdkVersion用于指定項目的編譯版本，這里指定26表示使用Android 8.0系統的SDK編譯，buildToolsVersion用于指定項目構建工具的版本，這里使用了26.0.2版本。

接著是嵌套下的defaultConfig閉包，defaultConfig閉包中可以對項目進行更多的配置。其中，applicationId用于指定項目的包名，一般修改應用包名，可對這個配置進行修改。minSdkVersion用于指定項目最低兼容的Android系統版本，這里指定成15表示最低兼容到Android 4.0系統。targetSdkVersion指定的值表示在該目標版本上已經做過了充分測試，系統將會為其應用程序啟用一些最新的功能和特性。舉例說Android 6.0系統中引入了運行時權限這個功能，如果我們將targetSdkVersion指定成23或者更高，那么系統就會認為你的程序已經做好充分測試，將為你啟用運行時權限，而如果將targetSdkVersion指定成22，那么說明程序最高只在Android 5.1系統上做過充分的測試，Android 6.0系統中引入的新功能自然就不會啟用。剩下的versionCode用于指定項目的版本號，versionName用于指定項目版本名，這個兩個在安裝應用文件以及版本升級方面比較重要。testInstrumentationRunner為谷歌推薦的
AndroidJUnitRunner單元測試（這塊是Android Studio2.2以后推出的，這塊我也是第一次接觸，后期有學習再深入探索）

接著分析下buildTypes閉包。buildTypes閉包用于指定生成安裝文件的相關配置。通常情況下會有兩個子閉包，一個debug，一個release。debug閉包用于指定生成測試版安裝文件的配置，release閉包用于指定生成正式版安裝文件的配置。另外，debug閉包是可以忽略不寫的，因此默認情況下我們看到代碼中只有一個release閉包。接下來，我們來看下debug、release閉包中具體內容吧，minifyEnable用于指定是否對項目代碼進行混淆操作,true表示混淆，false 表示不混淆。proguardFiles用于指定混淆時使用的規則文件，這里指定了兩個文件，第一個proguard-android.txt是在Android SDK下\tools\proguard目錄下，這里是所有項目的通用的混淆規則；第二個proguard-rules.pro是在當前項目的根目錄下的，里面可以編寫當前項目特有的混淆規則。需要注意的是，通過AS直接運行項目生成都是測試版本安裝文件，除非手動切換BuildVariants設置。

分析完android閉包，緊接著分析最后一個dependencies閉包。這個閉包主要作用在于指定當前項目所有的依賴關系。通常AS項目一共有3種依賴關系：本地依賴、庫依賴和遠程依賴。本地依賴可以對本地的Jar包、aar包或者目錄添加依賴關系，庫依賴可以對項目中的庫模塊添加依賴關系，遠程依賴則可以對jcenter庫上的開源項目添加依賴關系。
觀察dependencies閉包中的配置，第一行implementation fileTree就是一個本地依賴聲明，表示將 libs目錄下所有.jar后綴的文件都添加到項目的構建路徑當中。而第二行的implementation則是遠程依賴聲明，com.android.support:appcompat-v7:26.0.0-beta1就是一個標準的遠程依賴庫格式，其中com.android.support是域名部分，用于和其他公司的庫做區分；appcompat-v7是組名稱，用于和同一個公司中不同的庫做區分；26.0.0-beta1是版本號，用于和同一個庫不同的版本做區分。加上這句聲明后，Gradle在構建項目時會首先檢查一下本地是否已經存在這個庫的緩存，如果沒有的話則會自動去互聯網下載，然后再添加到項目的構建路徑當中。至于庫依賴這里沒有使用到，它的基本格式是implementation project后面加上要依賴的庫名稱，例如有一個庫模塊的名稱叫helper，那么添加這個庫依賴的聲明只需要加入implementation project(':helper')即可。后面一些是聲明主要是為了聲明測試用例庫的，后期會單獨詳細說明下，具體參考Android 項目中的幾種單元測試用例。

Android 的日志工具使用

Android中使用的日志工具是Log(android.util.Log),這個類提供了5個方法來打印日志。

• Log.v()。用于打印那些最為瑣碎的、意義最小的日志信息。對應級別verbose，是Android日志里面級別最低的一種。
• Log.d()。用于打印一些調式信息，這些信息對你調試程序和分析問題有幫助的。對應級別debug，比verbose高一級。
• Log.i()。用于打印一些比較重要的數據。這些數據應該是開發者非常想要看到的，可以幫助開發者分析用戶行為數據。對應級別info,比debug高一級。
• Log.w()。用于打印一些警告信息，提示程序在這個地方可能會有潛在的風險，最好去修復一下這些出現警告的地方。對應級別warn,比info高一級。
• Log.e()。用于打印程序中的錯誤信息，比如程序進入到了catch語句當中。當有錯誤信息打印出來的時候，一般都代表你的程序出現嚴重問題了，必須盡快修復。對應級別error，比warn高一級。

關于為什么使用Log而不使用System.out疑問？
System.out.print對應Java初學者開說應該很熟悉，在Eclipse中syso就可以快速打印出信息來，那么為什么Android不使用這個方法，而采用多級別的Log呢，主要的原因是打印不可控、打印時間無法確定、不能添加過濾器、日志沒級別區分。對于程序比較復雜的情況下，日志比較多的情況下，快速定位問題無法很快定位到。

關于Log日志一些快捷鍵操作可以參考《Android Studioc常用快捷鍵匯總》中的Tab組合快捷鍵。

除了快捷鍵， AS還為Log日志提供了locat方便我們過濾查詢日志，讓我們可以快速定位到對應的日志上。AS目前為開發者提供了3個過濾器，Show only selected application表示只顯示當前選中程序中的日志，Firebase是谷歌提供的一個分析工具，No Filters相當于沒有過濾器，會把所有的日志都顯示出來。當然除了一首AS提供的三種過濾器，也可以自定義自己的過濾器，選擇Edit Filter Configuration會彈出一個過濾器配置界面，可以自行配置自定義過濾器，在Log Tag中對需要過濾的tag進行配置。