解剖 Android 源代码中的结构型模式：深入浅出的设计模式指南

Android 源代码中的结构型设计模式

在浩瀚的 Android 源代码库中，结构型设计模式扮演着不可或缺的角色。它们犹如乐高积木，将一个个独立的类和对象巧妙地组合在一起，构筑起复杂而高效的软件架构。

结构型模式概述

结构型模式主要分为两大类：

• 类结构型模式： 关注类的组合和继承，包括适配器模式、桥接模式、组合模式等。

• 对象结构型模式： 侧重于对象的组合和关联，囊括代理模式、装饰器模式、享元模式等。

类结构型模式

适配器模式： 将不兼容的接口转换成客户端所需的接口。

桥接模式： 将抽象部分与实现部分分离，以便独立修改这两部分。

组合模式： 将对象组织成树状结构，以表示“整体-部分”的层次关系。

对象结构型模式

代理模式： 为另一个对象提供一个代理或替身，以控制对该对象的访问。

装饰器模式： 动态地为对象添加额外的功能，而不改变其原有结构。

享元模式： 通过共享对象来优化内存使用，尤其适用于需要创建大量相似对象的场景。

Android 源代码中的应用

Android 源代码中随处可见结构型模式的踪影：

• 适配器模式： 在 android.widget 包中，ArrayAdapter 类充当适配器，将数据源（如 List）转换为 Spinner 或 ListView 等控件所需的格式。

ArrayAdapter<String> adapter = new ArrayAdapter<>(this, android.R.layout.simple_spinner_dropdown_item, options);

• 桥接模式： 在 android.graphics 包中，Canvas 类和 Paint 类采用桥接模式，将绘图逻辑与绘图实现分离。

Paint paint = new Paint();
paint.setStyle(Paint.Style.FILL);
Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
canvas.drawCircle(50, 50, 25, paint);

• 组合模式： 在 android.view 包中，ViewGroup 类继承了 View 类，并可以包含其他 View 对象，形成树状结构。

<LinearLayout
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:orientation="horizontal">

    <Button
        android:id="@+id/button1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Button 1" />

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Button 2" />

</LinearLayout>

• 代理模式： 在 android.net 包中，Proxy 类作为网络请求的代理，可以控制对网络资源的访问，并添加额外的功能，如缓存和认证。

Proxy proxy = new Proxy(Proxy.Type.HTTP, new InetSocketAddress("192.168.1.1", 80));
URLConnection connection = new URL("http://www.example.com").openConnection(proxy);

• 装饰器模式： 在 android.text 包中，SpannableStringBuilder 类继承了 StringBuilder 类，并允许动态添加文本样式、链接和图像等额外功能。

SpannableStringBuilder ssb = new SpannableStringBuilder();
ssb.append("Hello");
ssb.setSpan(new StyleSpan(Typeface.BOLD), 0, 5, Spanned.SPAN_EXCLUSIVE_EXCLUSIVE);

• 享元模式： 在 android.graphics 包中，Bitmap 类使用享元模式，减少内存消耗，因为它可以共享相同的底层位图数据，即使它被多个对象使用。

Bitmap bitmap1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.image);
Bitmap bitmap2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.image);

if (bitmap1 == bitmap2) {
    // bitmap1 和 bitmap2 引用相同的底层位图
}

掌握结构型模式，构建健壮的 Android 应用

通过理解和应用结构型模式，Android 开发人员可以创建更灵活、更可维护和更可扩展的应用程序。这些模式提供了构建复杂系统的基石，使开发人员能够应对不断变化的需求和挑战。

常见问题解答

• 什么是结构型设计模式？
  结构型设计模式提供一种组织和组合类和对象的方法，以实现更灵活、可维护和可扩展的代码。

• 结构型模式有哪些类型？
  结构型模式分为两类：类结构型模式和对象结构型模式。

• Android 源代码中如何使用结构型模式？
  Android 源代码广泛使用结构型模式，例如 ArrayAdapter 中的适配器模式和 Canvas 和 Paint 中的桥接模式。

• 结构型模式如何使我的 Android 应用受益？
  结构型模式可以帮助您创建更灵活、更可维护和更可扩展的 Android 应用程序，从而提高整体代码质量。

• 如何深入了解结构型模式？
  建议研究 Android 源代码中的实际实现，并在自己的项目中尝试使用这些模式，以加深理解并提升应用开发能力。