Android 设计模式实战：动态监听网络变化，适应不同网络状况！

2023-12-25 22:25:49

前言

网络连接是现代应用程序中不可或缺的一部分，尤其是移动设备上的应用程序。移动设备经常在不同的网络环境中使用，例如 Wi-Fi、蜂窝网络或没有网络连接。因此，应用程序需要能够在不同的网络条件下正常运行。

在 Android 开发中，监听网络变化并做出相应处理是一项常见且重要的任务。例如，当网络连接丢失时，应用程序需要显示错误消息或从缓存中加载数据。当网络连接恢复时，应用程序需要重新加载数据或继续执行之前中断的操作。

Android 提供了多种方法来监听网络变化。在本文中，我们将探讨使用观察者模式、状态模式和广播接收器等设计模式来监听网络变化的实践。

观察者模式

观察者模式是一种设计模式，它定义了一种一对多依赖关系，以便当一个对象（主题）的状态发生改变时，所有依赖它的对象（观察者）都会得到通知并自动更新。

在 Android 开发中，我们可以使用观察者模式来监听网络变化。我们可以创建一个 NetworkObservable 类来充当主题，并在其内部维护一个 NetworkState 对象来存储当前的网络状态。当网络状态发生改变时，NetworkObservable 类会通知所有注册的观察者，观察者可以根据新的网络状态做出相应的处理。

例如，我们可以创建一个 NetworkActivity 类来充当观察者。当 NetworkActivity 注册到 NetworkObservable 类后，当网络状态发生改变时，NetworkActivity 会收到通知并更新其 UI 以显示当前的网络状态。

public class NetworkActivity extends Activity implements Observer {

    private NetworkObservable networkObservable;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_network);

        networkObservable = new NetworkObservable();
        networkObservable.addObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(Observable observable, Object data) {
        if (observable instanceof NetworkObservable) {
            NetworkState networkState = (NetworkState) data;
            updateUi(networkState);
        }
    }

    private void updateUi(NetworkState networkState) {
        if (networkState == NetworkState.CONNECTED) {
            // 显示已连接的 UI
        } else {
            // 显示未连接的 UI
        }
    }
}

状态模式

状态模式是一种设计模式，它允许对象在不同的状态之间切换，并根据当前状态改变其行为。

在 Android 开发中，我们可以使用状态模式来监听网络变化。我们可以创建一个 NetworkStateEnum 类来定义不同的网络状态，例如 CONNECTED、DISCONNECTED 和 UNKNOWN。然后，我们可以创建一个 NetworkManager 类来管理当前的网络状态。当网络状态发生改变时，NetworkManager 类会根据新的网络状态切换到相应的子类，例如 ConnectedState 类或 DisconnectedState 类。每个子类都会实现不同的行为，例如在 ConnectedState 类中，我们可以执行网络请求，而在 DisconnectedState 类中，我们可以显示错误消息。

public class NetworkManager {

    private NetworkStateEnum currentState;

    public NetworkManager() {
        currentState = NetworkStateEnum.UNKNOWN;
    }

    public void setNetworkState(NetworkStateEnum newState) {
        currentState = newState;
    }

    public void executeNetworkRequest() {
        currentState.executeNetworkRequest();
    }

    public void showErrorMessage() {
        currentState.showErrorMessage();
    }
}

public enum NetworkStateEnum {

    CONNECTED {
        @Override
        public void executeNetworkRequest() {
            // 执行网络请求
        }

        @Override
        public void showErrorMessage() {
            // 不显示错误消息
        }
    },
    DISCONNECTED {
        @Override
        public void executeNetworkRequest() {
            // 不执行网络请求
        }

        @Override
        public void showErrorMessage() {
            // 显示错误消息
        }
    },
    UNKNOWN {
        @Override
        public void executeNetworkRequest() {
            // 不执行网络请求
        }

        @Override
        public void showErrorMessage() {
            // 显示错误消息
        }
    };

    public abstract void executeNetworkRequest();

    public abstract void showErrorMessage();
}

广播接收器

广播接收器是一种 Android 组件，它允许应用程序在系统广播消息时接收通知。系统广播消息包括网络状态变化、电池电量变化、时间变化等。

在 Android 开发中，我们可以使用广播接收器来监听网络变化。我们可以创建一个 NetworkChangeReceiver 类来继承 BroadcastReceiver 类，并在其内部重写 onReceive() 方法。当网络状态发生改变时，系统会发送一个 ACTION_CONNECTIVITY_CHANGE 广播，NetworkChangeReceiver 类的 onReceive() 方法会收到这个广播，并做出相应的处理。

public class NetworkChangeReceiver extends BroadcastReceiver {

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        if (intent.getAction().equals(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION)) {
            ConnectivityManager connectivityManager = (ConnectivityManager) context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
            NetworkInfo networkInfo = connectivityManager.getActiveNetworkInfo();
            if (networkInfo != null && networkInfo.isConnected()) {
                // 网络已连接
            } else {
                // 网络未连接
            }
        }
    }
}

性能优化

在 Android 开发中，监听网络变化可能会对应用程序的性能产生影响。以下是一些性能优化技巧：

避免在 Activity 或 Fragment 中直接监听网络变化。这可能会导致频繁的 UI 更新，从而降低应用程序的性能。
使用观察者模式或状态模式来监听网络变化。这可以减少 UI 更新的频率，从而提高应用程序的性能。
使用广播接收器来监听网络变化。这是一种轻量级的解决方案，可以减少应用程序的内存消耗和 CPU 使用率。
避免在网络变化时执行耗时的操作。这可能会导致应用程序的 ANR（应用程序无响应）错误。
使用缓存来减少网络请求的次数。这可以提高应用程序的性能，并减少对网络带宽的消耗。

总结

在本文中，我们探讨了 Android 设计模式在网络变化场景下的实践。我们介绍了观察者模式、状态模式和广播接收器等设计模式的应用，并通过实际代码示例详细讲解了如何动态监听网络变化、处理不同网络状况，实现 App 的网络状态实时更新。同时，本文还探讨了一些性能优化技巧，帮助开发者提高 App 的网络处理效率。