第7章：Android 应用基础

从平台架构到四大组件，掌握 Android 开发的核心概念

7.1 Android 平台概览

Android 系统架构

诸位，要查明 Android 之全貌，须先勘察其体制架构。Android 乃基于 Linux 内核的开源移动操作系统，其架构如同大唐朝廷，自下而上共分五级衙门，各司其职，层层递进：

┌─────────────────────────────────────────────┐
│            Applications (应用层)              │
│   你写的 App、系统自带 App (电话、短信...)       │
├─────────────────────────────────────────────┤
│        Application Framework (框架层)         │
│   ActivityManager, WindowManager, 各种 Manager │
├─────────────────────────────────────────────┤
│     Android Runtime (ART) + 核心库             │
│   运行 DEX 字节码、标准 Java/Kotlin 库          │
├─────────────────────────────────────────────┤
│     Hardware Abstraction Layer (HAL)          │
│   摄像头、蓝牙、传感器等硬件的抽象接口             │
├─────────────────────────────────────────────┤
│            Linux Kernel (内核层)               │
│   驱动程序、内存管理、进程管理、安全机制           │
└─────────────────────────────────────────────┘

层层分析可知：最底层的 Linux Kernel 如同朝廷根基，掌管驱动、内存与安全；HAL 是连接硬件与上层的中间吏员；ART 运行时如同朝廷律法，确保所有代码按规矩运行；而你我日常办案打交道最多的，便是 框架层 (Framework)——Android SDK 提供的各种 API（如 Activity、View、Intent）皆属此层，好比朝廷六部，是你上达天听、下传旨意的关键枢纽。

四大应用组件

经本官勘察，Android 应用由四大核心要员构成，各有分工，缺一不可：

7.2 Activity 与生命周期

Activity 是什么

本官先审理第一桩关键案情：Activity 究竟为何物？简而言之，一个 Activity 就是一个"公堂"——你在手机上所见的每一个界面（登录页、聊天列表、设置页），背后都对应一个 Activity，正如大唐每审理一桩案件，便要开设一次公堂。

若你有 Web 开发经验，可将 Activity 理解为一个"堂审主官"——它负责布置公堂（创建界面）、审理案情（处理用户交互）、并按律令管理整个审理过程的起止（生命周期）。

生命周期回调

查明真相须知：Activity 从开堂到散堂，会经历一系列状态变化。系统如同朝廷典仪官，在每个状态转换时鸣锣通报，调用对应的回调方法。且看此流程图，犹如一份详尽的审理程序案卷：

Activity 生命周期流程：

    启动 Activity
         │
         ▼
    ┌──────────┐
    │ onCreate │  ← 初始化：加载布局、绑定数据
    └────┬─────┘
         ▼
    ┌──────────┐
    │ onStart  │  ← 可见但尚未获得焦点
    └────┬─────┘
         ▼
    ┌──────────┐
    │ onResume │  ← 前台运行，用户可交互
    └────┬─────┘
         │
    (用户离开/被遮挡)
         │
         ▼
    ┌──────────┐
    │ onPause  │  ← 部分可见，失去焦点
    └────┬─────┘
         ▼
    ┌──────────┐
    │ onStop   │  ← 完全不可见
    └────┬─────┘
         ▼
    ┌───────────┐
    │ onDestroy │  ← 被销毁，释放所有资源
    └───────────┘

此六步如同审案六道程序：onCreate 乃升堂布置之时；onStart 公堂已开、众人就位但尚未正式问案；onResume 惊堂木一拍、审理正式开始；onPause 好比有人上堂递折子，审理暂停片刻；onStop 散堂退朝，公堂已无人可见；onDestroy 则是案件归档、拆除公堂，一切恢复原状。

代码示例：一个简单的 Activity

且看此案卷中的代码实例，记录了一个 Activity 在各个生命阶段的行为：

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)  // 加载布局文件

        // 在这里做初始化工作
        Log.d("Lifecycle", "onCreate: Activity 正在创建")
    }

    override fun onStart() {
        super.onStart()
        Log.d("Lifecycle", "onStart: Activity 即将可见")
    }

    override fun onResume() {
        super.onResume()
        Log.d("Lifecycle", "onResume: Activity 已在前台")
    }

    override fun onPause() {
        super.onPause()
        Log.d("Lifecycle", "onPause: Activity 即将失去焦点")
        // 保存轻量级数据（如用户输入的草稿）
    }

    override fun onStop() {
        super.onStop()
        Log.d("Lifecycle", "onStop: Activity 已不可见")
        // 释放不需要的资源
    }

    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        Log.d("Lifecycle", "onDestroy: Activity 正在被销毁")
        // 释放所有资源、取消注册监听器
    }
}

生命周期的实际意义

本官提醒诸位：理解生命周期的关键不在死记方法名称——那不过是背诵律条而已。真正要紧的是查明 在哪个阶段该办哪些事，如同查案要在正确的时机调取正确的证据：

7.3 Intent 与页面跳转

接下来勘察第二桩要案：组件之间如何传递消息？答案便是 Intent（意图）。Intent 是 Android 各组件之间通信的核心机制，犹如大唐朝廷中各衙门之间传递的公文与圣旨——你可以用它来启动 Activity、启动 Service、发送广播，一纸 Intent 便可调动整个系统。

显式 Intent：跳转到指定 Activity

显式 Intent 好比一道点名圣旨，明确指定了目标官员的姓名与衙门。它用于应用内部的页面跳转，目标明确、毫不含糊：

// 从当前 Activity 跳转到 DetailActivity
val intent = Intent(this, DetailActivity::class.java)
startActivity(intent)

隐式 Intent：让系统选择合适的 App

隐式 Intent 则如一道不点名的朝廷通告——只声明"需要一个能办此事之人"，由系统（吏部）找到能处理该事务的合适 App。此乃跨应用协作的妙法：

// 打开浏览器访问网页
val webIntent = Intent(Intent.ACTION_VIEW, Uri.parse("https://kotlinlang.org"))
startActivity(webIntent)

// 拨打电话（跳转到拨号界面，不会直接拨出）
val dialIntent = Intent(Intent.ACTION_DIAL, Uri.parse("tel:10086"))
startActivity(dialIntent)

// 分享文本
val shareIntent = Intent(Intent.ACTION_SEND).apply {
    type = "text/plain"
    putExtra(Intent.EXTRA_TEXT, "来看看这个 Kotlin 教程！")
}
startActivity(Intent.createChooser(shareIntent, "分享到"))

传递数据：putExtra / getStringExtra

Intent 不仅可传递旨意，还能附带案卷证据（额外数据），以键值对形式在 Activity 之间流转。本官且用一个实例来审理此机制：

// ===== Activity A：发送数据 =====
class ListActivity : AppCompatActivity() {

    private fun openDetail(articleId: Int, title: String) {
        val intent = Intent(this, DetailActivity::class.java).apply {
            putExtra("article_id", articleId)    // 传递 Int
            putExtra("article_title", title)      // 传递 String
        }
        startActivity(intent)
    }
}

// ===== Activity B：接收数据 =====
class DetailActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_detail)

        // 从 Intent 中取出数据
        val articleId = intent.getIntExtra("article_id", -1)
        val title = intent.getStringExtra("article_title") ?: "无标题"

        Log.d("Detail", "文章 ID=$articleId, 标题=$title")
    }
}

7.4 资源管理

继续勘察下一层线索。Android 将代码与资源分开管理，正如朝廷将律法条文与案卷档案分库存放。资源文件（布局、图片、字符串等）统一归入 res/ 目录之下，编译时系统会自动生成一个 R 类作为索引册，供你随时调阅。

res/ 目录结构

让本官带你勘察这座"案卷档案室"的布局：

app/src/main/res/
├── layout/          ← 布局文件 (XML 描述的界面)
│   ├── activity_main.xml
│   └── activity_detail.xml
├── drawable/        ← 图片和矢量图
│   ├── ic_logo.png
│   └── bg_gradient.xml
├── mipmap/          ← 应用图标（不同分辨率）
│   ├── ic_launcher.png
│   └── ic_launcher_round.png
├── values/          ← 字符串、颜色、尺寸等常量
│   ├── strings.xml
│   ├── colors.xml
│   └── dimens.xml
└── values-en/       ← 英文资源（多语言支持）
    └── strings.xml

每个子目录如同不同类别的案卷架：layout/ 存放公堂布局图纸，drawable/ 存放画像证据，values/ 存放各类常量记录。分门别类，井然有序——查案时方能迅速调取所需。

strings.xml：字符串资源

本官特别提醒：所有面向百姓（用户）的文字告示，都应统一登记在 strings.xml 中，而非硬编码在律法（代码）里。如此方能实现多语言通告的便利切换：

<!-- res/values/strings.xml (默认中文) -->
<resources>
    <string name="app_name">我的应用</string>
    <string name="welcome_msg">欢迎回来，%s！</string>
    <string name="btn_login">登录</string>
</resources>

<!-- res/values-en/strings.xml (英文) -->
<resources>
    <string name="app_name">My App</string>
    <string name="welcome_msg">Welcome back, %s!</string>
    <string name="btn_login">Login</string>
</resources>

colors.xml 与 dimens.xml

色彩与尺寸亦有专门的案卷登记簿，统一管理、统一调用：

<!-- res/values/colors.xml -->
<resources>
    <color name="primary">#7F5AF0</color>
    <color name="on_primary">#FFFFFF</color>
    <color name="background">#F8F9FA</color>
</resources>

<!-- res/values/dimens.xml -->
<resources>
    <dimen name="padding_standard">16dp</dimen>
    <dimen name="text_body">16sp</dimen>
    <dimen name="text_title">20sp</dimen>
</resources>

R 类：代码中引用资源

编译器会根据 res/ 目录下的全部资源自动生成一个 R 类，此乃案卷档案的总索引册。你通过它便能在代码中精准调阅任何资源：

// 在 Activity 中使用资源
val appName = getString(R.string.app_name)            // "我的应用"
val welcome = getString(R.string.welcome_msg, "小明")  // "欢迎回来，小明！"
val color = getColor(R.color.primary)                  // 颜色值

// 在布局 XML 中引用
// android:text="@string/btn_login"
// android:textColor="@color/primary"
// android:padding="@dimen/padding_standard"

dp 和 sp 单位

本官还须查明一项重要度量制度：Android 不用 px（像素），而采用密度无关的标准单位，确保在各种屏幕上呈现一致——如同朝廷颁布统一的度量衡：

• dp（Density-independent Pixels）：用于布局尺寸和间距。在不同屏幕密度下，1dp 对应不同的实际像素数，确保在各种设备上视觉效果一致。
• sp（Scale-independent Pixels）：用于字体大小。在 dp 基础上，还会根据用户的字体大小偏好进行缩放，尊重百姓的个人意愿。

7.5 AndroidManifest.xml

现在本官要审理一份至关重要的文书：AndroidManifest.xml。此文件乃每个 Android 应用的"户籍档案"与"官凭印信"。它声明了应用的基本信息、所有注册在编的组件、所需权限等。系统在安装和运行 App 时都要审查此档案——少一条记录，便可能案件搁浅（应用崩溃）。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.myapp">

    <!-- 权限声明 -->
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:theme="@style/Theme.MyApp">

        <!-- 主 Activity：设置为启动入口 -->
        <activity
            android:name=".MainActivity"
            android:exported="true">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>

        <!-- 其他 Activity 也需要在这里注册 -->
        <activity android:name=".DetailActivity" />

    </application>

</manifest>

本官逐条审理各项要点：

• package：应用的唯一身份编号（包名），犹如官员的籍贯户帖，在整个应用市场中独一无二。
• uses-permission：声明应用所需的系统权限。此乃向朝廷请示之文书——未声明 INTERNET 权限便不能访问网络，如同未获朝廷批文便不可调兵。
• android:icon / android:label：应用的官印图案与名号。
• android:theme：应用的全局外观风格，如同衙门的装饰规制。
• intent-filter：包含 MAIN + LAUNCHER 的 Activity 会出现在手机桌面的应用列表中——此乃标注"正门入口"的门匾。
• android:exported="true"：Android 12+ 要求所有带 intent-filter 的组件必须显式声明是否可被外部访问，犹如新律规定衙门须明示是否对外接案。

7.6 Gradle 构建系统（Android 视角）

最后一桩待审之案：Gradle 构建系统。它是 Android 工程的总管衙门，负责将你的代码、资源、依赖统统编排成一个可运行的应用。一个典型的 Android 项目有两份关键构建文书：

项目级 build.gradle.kts (Project)

位于项目根目录，如同朝廷通令，配置所有衙门（模块）共用的构建规则：

// build.gradle.kts (Project)
plugins {
    alias(libs.plugins.android.application) apply false
    alias(libs.plugins.kotlin.android) apply false
}

模块级 build.gradle.kts (App)

位于 app/ 目录下，是每个具体衙门（模块）的详细施政纲领：

// app/build.gradle.kts
plugins {
    alias(libs.plugins.android.application)
    alias(libs.plugins.kotlin.android)
}

android {
    namespace = "com.example.myapp"
    compileSdk = 35              // 编译时使用的 SDK 版本

    defaultConfig {
        applicationId = "com.example.myapp"
        minSdk = 24               // 最低支持 Android 7.0
        targetSdk = 35            // 目标 SDK 版本
        versionCode = 1
        versionName = "1.0"
    }

    buildTypes {
        release {
            isMinifyEnabled = false
        }
    }

    compileOptions {
        sourceCompatibility = JavaVersion.VERSION_17
        targetCompatibility = JavaVersion.VERSION_17
    }

    kotlinOptions {
        jvmTarget = "17"
    }
}

dependencies {
    // AndroidX 核心库
    implementation(libs.androidx.core.ktx)
    implementation(libs.androidx.appcompat)
    implementation(libs.material)

    // 测试
    testImplementation(libs.junit)
    androidTestImplementation(libs.androidx.junit)
}

SDK 版本参数详解

本官层层分析这三个版本参数——它们如同朝廷法令的适用范围，决定了你的应用能在哪些设备上运行：

依赖添加方式

引入外部依赖如同调用各地衙门的资源协助办案，须通过规范的文书格式声明：

dependencies {
    // implementation: 仅当前模块可用（最常用）
    implementation("androidx.core:core-ktx:1.13.1")

    // api: 当前模块和依赖本模块的模块都可用
    // 适用于你在封装的库模块中暴露的 API
    api("com.google.code.gson:gson:2.11.0")

    // testImplementation: 仅单元测试可用
    testImplementation("junit:junit:4.13.2")

    // androidTestImplementation: 仅 Android 仪器测试可用
    androidTestImplementation("androidx.test.ext:junit:1.2.1")
}

版本目录 (libs.versions.toml)

现代 Android 项目推荐使用 版本目录 来集中管理依赖版本——如同朝廷将所有法令条文的版本号统一登记在册，修订时只改总册一处，各衙门自动同步。文件位于 gradle/libs.versions.toml：

# gradle/libs.versions.toml
[versions]
agp = "8.7.0"
kotlin = "2.0.21"
coreKtx = "1.13.1"
appcompat = "1.7.0"
material = "1.12.0"

[libraries]
androidx-core-ktx = { group = "androidx.core", name = "core-ktx", version.ref = "coreKtx" }
androidx-appcompat = { group = "androidx.appcompat", name = "appcompat", version.ref = "appcompat" }
material = { group = "com.google.android.material", name = "material", version.ref = "material" }

[plugins]
android-application = { id = "com.android.application", version.ref = "agp" }
kotlin-android = { id = "org.jetbrains.kotlin.android", version.ref = "kotlin" }

在 build.gradle.kts 中通过 libs.xxx 引用，如 libs.androidx.core.ktx。如此一来，各模块共享同一版本，升级时只改一处——正如朝廷修法，改总册则天下同行。

// SearchActivity 中发送数据
val intent = Intent(this, ResultActivity::class.java).apply {
    putExtra("keyword", "Kotlin 教程")
    putExtra("page", 1)
    putExtra("exact_match", true)
}
startActivity(intent)

// ResultActivity 中接收数据
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.activity_result)

    val keyword = intent.getStringExtra("keyword") ?: ""
    val page = intent.getIntExtra("page", 1)
    val exactMatch = intent.getBooleanExtra("exact_match", false)

    Log.d("Result", "关键词=$keyword, 页码=$page, 精确匹配=$exactMatch")
}

<resources>
    <string name="app_name">待办清单</string>
    <string name="btn_add">新建任务</string>
    <string name="empty_state">暂无任务，点击添加</string>
</resources>

<resources>
    <string name="app_name">Todo List</string>
    <string name="btn_add">New Task</string>
    <string name="empty_state">No tasks yet, tap to add</string>
</resources>

<manifest package="com.example.myapp">
    <application
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name">

        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>

    </application>
</manifest>