Google I/O 2022： Android Jetpack

2022-06-25 本文已影响0人 fundroid

今年的 I/O 大会既是谷歌各种新产品发布会，同时也是谷歌开发者们的技术交流会。不少 Android 开发者希望通过本次 I/O 了解到有关 Jetpack 的最新动态。 Jetpack 早已成为我们日常开发中的必备工具，根据本次大会上发布的数据，目前 GooglePlay 排名前 1000 的应用中，使用至少两个以上 Jetpack 库的占比从 79% 提升到 90%。接下来，本文将从 Architecture，UI，Performance 和 Compose 等四个方向带大家了解 Jetpack 在本次大会上又有哪些新变化。

image.png

1. Architecture

1.1 Room 2.4/2.5

Room 最新版本进入到 2.5。 2.5 没有新功能的引入，最大变化就是使用 Kotlin 进行了重写，借助 Kotlin 空安全等特性，代码将更加稳定可靠。未来还会有更多 Jetpack 库逐渐迁移至 Kotlin。

image.png

在功能方面，Room 自 2.4 以来引入了不少新特性：

KSP：新的注解处理器

Room 将注解处理方式从 KAPT 升级为 KSP（Kotlin Symbol Processing）。 KSP 作为新一代 Kotlin 注解处理器，1.0 版目前已正式发布，功能更加稳定，可以帮助你极大缩短项目的构建时间。KSP 的启用非常简单，只要像 KAPT 一样地配置即可:

plugins {
    //enable kapt
    id 'kotlin-kapt'
    //enable ksp
    id("com.google.devtools.ksp") 
}

dependencies {
    //...
    // use kapt
    kapt "androidx.room:room-compiler:$room_version"
    // use ksp
    ksp "androidx.room:room-compiler:$room_version"
    //...
}

Multi-map Relations：返回一对多数据

以前，Room 想要返回一对多的实体关系，需要额外增加类型定义，并通过 @Relatioin 进行关联，现在可以直接使用 Multi-map 返回，代码更加精简：

//before
data class ArtistAndSongs(
`   @Embedded
    val artist： Artist,
    @Relation(...)
    val songs： List<Song>
)

@Query("SELECT * FROM Artist")
fun getArtistAndSongs(): List<ArtistAndSongs>

//now
@Query("SELECT * FROM Artist JOIN Song ON Artist.artistName = Song.songArtistName")
fun getAllArtistAndTheirSongsList(): Map<Artist, List<Song>>

AutoMigrations：自动迁移

以前，当数据库表结构变化时，比如字段名之类的变化，需要手写 SQL 完成升级，而最近新增的 AutoMigrations 功能可以检测出两个表结构的区别，完成数据库字段的自动升级。

 @Database(
      version = MusicDatabase.LATEST_VERSION,
      entities = { Song.class,  Artist.class },
      autoMigrations = {
          @AutoMigration (
              from = 1,
              to = 2
          )
      },
      exportSchema = true
 )
 public abstract class MusicDatabase extends RoomDatabase {
   ...
 }

1.2 Paging3

Paging3 相对于 Paging2 在使用方式上发生了较大变化。首先它提升了 Kotlin 协程的地位，将 Flow 作为首选的分页数据的监听方案，其次它提升了 API 的医用型，降低了理解成本，同时它有着更丰富的能力，例如支持设置 Header 和 Footer等，建议大家尽可能地将项目中的 Paging2 升级到 Paging3。

简单易用的数据源

Paging2 的数据源有多种实现，PageKeyedDataSource, PositionalDataSource, ItemKeyedDataSource 等，需要我们根据场景做出不同选择，而 Paging3 在使用场景上进行了整合和简化，只提供一种数据源类型 PagingSource：

class MyPageDataSource(private val repo: DataRepository) : PagingSource<Int, Post>() {
    override suspend fun load(params: LoadParams<Int>): LoadResult<Int, Data> {
    try {
        val currentLoadingPageKey = params.key ?: 1  
        // 从 Repository 拉去数据
        val response = repo.getListData(currentLoadingPageKey)
      
        val prevKey = if (currentLoadingPageKey == 1) null else currentLoadingPageKey - 1

        // 返回分页结果，并填入前一页的 key 和后一页的 key
        return LoadResult.Page(
            data = response.data,
            prevKey = prevKey,
            nextKey = currentLoadingPageKey.plus(1)
        )
    } catch (e: Exception) {
        return LoadResult.Error(e)
    }
}

上面例子是一个自定义的数据源， Paging2 数据源中 load 相关的 API 有多个，但是 Paging3 中都统一成唯一的 load 方法，我们通过 LoadParams 获取分页请求的参数信息，并根据请求结果的成功与否，返回 LoadResult.Page() ，LoadResult.Invalid 或者 LoadResult.Error，方法的的输入输出都十分容理解。

支持 RxJava 等主流三方库

在 Paging3 中我们通过 Pager 类订阅分页请求的结果，Pager 内部请求 PagingSource 返回的数据，可以使用 Flow 返回一个可订阅结果

class MainViewModel(private val apiService: APIService) : ViewModel() {
        val listData = Pager(PagingConfig(pageSize = 6)) {
                    PostDataSource(apiService)
        }.flow.cachedIn(viewModelScope)
}

除了默认集成的 Flow 方式以外，通过扩展 Pager 也可返回 RxJava，Guava 等其他可订阅类型

implementation "androidx.paging:paging-rxjava2:$paging_version"
implementation "androidx.paging:paging-guava:$paging_version"

例如，paging-rxjava2 中提供了将 Pager 转成 Observable 的方法：

val <Key : Any, Value : Any> Pager<Key, Value>.observable: Observable<PagingData<Value>>
    get() = flow.conflate().asObservable()

新增的事件监听

Paging3 通过 PagingDataDiffer 检查列表数据是否有变动，如果提交数据与并无变化则 PagingDataAdapter 并不会刷新视图。因此 Paging3 为 PagingDataDiffer 中新增了 addOnPagesUpdatedListener 方法，通过它可以监听提交数据是否确实更新到了屏幕。

配合 Room 请求本地数据源

通过 room-paging ，Paging3 可以配合 Room 实现本地数据源的分页加载

implementation "androidx.room:room-paging:2.5.0-alpha01"

room-paging 提供了一个开箱即用的数据源 LimitOffsetPagingSource

/**
 * An implementation of [PagingSource] to perform a LIMIT OFFSET query
 *
 * This class is used for Paging3 to perform Query and RawQuery in Room to return a PagingSource
 * for Pager's consumption. Registers observers on tables lazily and automatically invalidates
 * itself when data changes.
 */
@RestrictTo(RestrictTo.Scope.LIBRARY_GROUP)
abstract class LimitOffsetPagingSource<Value : Any>(
    private val sourceQuery: RoomSQLiteQuery,
    private val db: RoomDatabase,
    vararg tables: String,
) : PagingSource<Int, Value>()

在构造时，基于 SQL 语句创建 RoomSQLiteQuery 并连同 db 实例一起传入即可。

更多参考：https://proandroiddev.com/paging-3-easier-way-to-pagination-part-1-584cad1f4f61

1.3 Navigation 2.4

Multiple back stacks 多返回栈

Navigation 2.4.0 增加了对多返回栈的支持。当下大部分移动应用都带有多 Tab 页的设计。由于所有 Tab 页共享同一个 NavHostFramgent 返回栈，因此 Tab 页内的页面跳转状态会因 Tab 页的切换而丢失，想要避免此问题必须创建多个 NavHostFragment。

implementation "androidx.navigation:navigation-ui:$nav_version"

在 2.4 中通过 navigation-ui 提供的 Tab 页相关组件，可以实现单一 NavHostFragment 的多返回栈

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var navController: NavController
    private lateinit var appBarConfiguration: AppBarConfiguration

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

        val navHostFragment = supportFragmentManager.findFragmentById(
            R.id.nav_host_container
        ) as NavHostFragment
        //获取 navController
        navController = navHostFragment.navController

        // 底部导航栏设置 navController
        val bottomNavigationView = findViewById<BottomNavigationView>(R.id.bottom_nav)
        bottomNavigationView.setupWithNavController(navController)

        // AppBar 设置 navController
        appBarConfiguration = AppBarConfiguration(
            setOf(R.id.titleScreen, R.id.leaderboard,  R.id.register)
        )
        val toolbar = findViewById<Toolbar>(R.id.toolbar)
        setSupportActionBar(toolbar)
        toolbar.setupWithNavController(navController, appBarConfiguration)
    }

    override fun onSupportNavigateUp(): Boolean {
        return navController.navigateUp(appBarConfiguration)
    }
}

如上，通过 navigation-ui 的 setupWithNavController 为 BottomNavigationView 或者 AppBar 设置 NavController，当 Tab 页来回切换时依然可以保持 Tab 内部的返回栈状态。升级到 2.4.0 即可，无需其他代码上的修改。

更多参考：https://medium.com/androiddevelopers/navigation-multiple-back-stacks-6c67ba41952f

Two pane layout 双窗格布局

在平板等大屏设备下，为应用采用双窗格布局将极大提升用户的使用体验，比较典型的场景就是左屏列展示表页，右屏展示点击后的详情页。SlidingPaneLayout 可以为开发者提供这种水平的双窗格布局

image.png

Navigation 2.4.0 提供了AbstractListDetailFragment，内部通过继承 SlidingPaneLayout ，实现两侧 Fragment 单独显示，而详情页部分更是可以实现独立的页面跳转：

class TwoPaneFragment : AbstractListDetailFragment() {

    override fun onCreateListPaneView(
        inflater: LayoutInflater,
        container: ViewGroup?,
        savedInstanceState: Bundle?
    ): View {
        return inflater.inflate(R.layout.list_pane, container, false)
    }

    //创建详情页区域的 NavHost
    override fun onCreateDetailPaneNavHostFragment(): NavHostFragment {
        return NavHostFragment.create(R.navigation.two_pane_navigation)
    }

    override fun onListPaneViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onListPaneViewCreated(view, savedInstanceState)
        val recyclerView = view as RecyclerView
        recyclerView.adapter = TwoPaneAdapter(map.keys.toTypedArray()) {
            map[it]?.let { destId -> openDetails(destId) }
        }
    }

    private fun openDetails(destinationId: Int) {
        //获取详情页区域的 NavController 实现详情页的内容切换
        val detailNavController = detailPaneNavHostFragment.navController
        detailNavController.navigate(
            destinationId,
            null,
            NavOptions.Builder()
                .setPopUpTo(detailNavController.graph.startDestinationId, true)
                .apply {
                    if (slidingPaneLayout.isOpen) {
                        setEnterAnim(R.anim.nav_default_enter_anim)
                        setExitAnim(R.anim.nav_default_exit_anim)
                    }
                }
                .build()
        )
        slidingPaneLayout.open()
    }

    companion object {
        val map = mapOf(
            "first" to R.id.first_fragment,
            "second" to R.id.second_fragment,
            "third" to R.id.third_fragment,
            "fourth" to R.id.fourth_fragment,
            "fifth" to R.id.fifth_fragment
        )
    }
}

支持 Compose

Navigation 通过 navigation-compose 支持了 Compose 的页面导航，这对于一个 Compose first 的项目非常重要。

implementation "androidx.navigation:navigation-compose:$nav_version"

navigation-compose 中，Composable 函数替代 Fragment 成为页面导航的 Destination，我们使用 DSL 定义基于 Composable 的 NavGraph:

val navController = rememberNavController()
Scaffold { innerPadding ->
    NavHost(navController, "home", Modifier.padding(innerPadding)) {
        composable("home") {
            // This content fills the area provided to the NavHost
            HomeScreen()
        }
        dialog("detail_dialog") {
            // This content will be automatically added to a Dialog() composable
            // and appear above the HomeScreen or other composable destinations
            DetailDialogContent()
        }
    }
}

如上， composable 方法配置导航中的 Composable 页面，dialog 配置对话框，而 navigation-fragment 中各种常见功能，比如 Deeplinks，NavArgs，甚至对 ViewModel 的支持在 Compose 项目中同样可以使用。

1.4 Fragment

每次 I/O 大会几乎都有关于 Fragment 的分享，因为它是我们日常开发中重度使用的工具。本次大会没有带来 Fragment 的新功能，相反对 Framgent 的功能进行了大幅“削减”。不必惊慌，这并非是从代码上删减了功能，而是对 Fragment 使用方式的重定义。随着 Jetpack 组件库的丰富，Fragment 的很多职责已经被其他组件所分担，所以谷歌希望开发者能够重新认识这个老朋友，对使用场景的必要性进行更合理评估。

Fragmen 在最早的设计中作为 Activity 的代理者出现，因此它承担了很多来自 Activity 回调，例如 Lifecycle，SaveInstanceState，onActivityResult 等等

以前：各种职责	现在：职责外移
image.png	image.png

而如今这些功能已经有了更好的替代方案，生命周期可以提供 Lifecycle 组件感知，数据的保存恢复也可以通过 ViewModel 实现，因此 Fragment 只需要作为页面侧承载着持有 View 即可，而随着 Navigation 对 Compose 的支持，Fragment 作为页面载体的职责也变得不在必要。

尽管如此，我们也并不能彻底抛弃 Fragment，在很多场景中 Fragment 仍然是最佳选择，比如我们可以借助它的 ResultAPI 实现更简单的跨页面通信：

image.png

当我们需要通知一些一次性结果时，ResulAPI 比共享 ViewModel 的通信方式将更加简单安全，它像普通回调一般的使用方式极其简单：

// 在 FramgentA 中监听结果
setFragmentResultListener("requestKey") { requestKey, bundle ->
    // 通过约定的 key 获取结果
    val result = bundle.getString("bundleKey")
    // ...
}
    
// FagmentB 中返回结果
button.setOnClickListener {
    val result = "result"
    // 使用约定的 key 发送结果
    setFragmentResult("requestKey", bundleOf("bundleKey" to result))
}

总结起来，Fragment 仍然是我们日常开发中的重要手段，但是它的角色正在发生变化。

2. Performance

2.1 JankStats 卡顿检测

JankStats 用来追踪和分析应用性能，发现 Jank 卡顿问题，它最低向下兼容到 API 16，可以在绝大多数机器设备上使用，有了它我们不必再求助 BlockCanery 等三方工具了。

implementation "androidx.metrics:metrics-performance:1.0.0-alpha01"

我们需要为每个 Window 创建一个 JankStats 实例，并通过 OnFrameListener 回调获取包含是否卡顿在内的帧信息，示例如下：

class JankLoggingActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var jankStats: JankStats

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        // ...
        // metricsStateHolder可以收集环境信息，跟随帧信息返回
        val metricsStateHolder = PerformanceMetricsState.getForHierarchy(binding.root)

        // 基于当前 Window 创建 JankStats 实例
        jankStats = JankStats.createAndTrack(
            window,
            Dispatchers.Default.asExecutor(),
            jankFrameListener,
        )

        // 设置 Activity 名字到环境信息
        metricsStateHolder.state?.addState("Activity", javaClass.simpleName)
        // ...
    }

    private val jankFrameListener = JankStats.OnFrameListener { frameData ->
        // 监听到的帧信息
        Log.v("JankStatsSample", frameData.toString())
    }
}

PerformanceMetricsState 用来收集你希望跟随 frameData 一起返回的状态信息，比如上面例子中设置了当前 Activity 名称，下面是 frameData 的打印日志:

JankStats.OnFrameListener: FrameData(frameStartNanos=827233150542009, frameDurationUiNanos=27779985, frameDurationCpuNanos=31296985, isJank=false, states=[Activity: JankLoggingActivity])

更多参考：https://medium.com/androiddevelopers/jankstats-goes-alpha-8aff942255d5

2.2 Baseline Profiles 基准配置

Android 8.0 之后默认开启 ART 虚拟机。ART 最初版本在安装应用时会对全部代码进行 AOT 预编译，将字节码转换为机器码存在本地，这提升了运行时的速度，但是会导致安装过程变慢。因此后来 ART 改进为 JIT 和 AOT 相结合的方式，在应用安装时只将热点代码编译成机器码，缩短安装时间。

image.png

Baselin Profiles 基准配置文件允许我们配置哪些代码成为热点代码。基准配置文件将在 APK 的 assets/dexopt/baseline.prof 中编译为二进制形式，例如如果我们想提升首帧的性能，可以将应用启动或帧渲染期间使用的方法配置到 prof 文件中。

prof 文件可以通过自动或手动方式生成，我们可以编写 JUnit4 测试用例，通过执行 BaselineProfileRule 在测试中发现待优化的瓶颈代码，并生成对应的 prof 文件

@ExperimentalBaselineProfilesApi
@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class BaselineProfileGenerator {
    @get:Rule val baselineProfileRule = BaselineProfileRule()

    @Test
    fun startup() =
        baselineProfileRule.collectBaselineProfile(packageName = "com.example.app") {
            pressHome()
            startActivityAndWait()
        }
}

我们也可以手动创建 prof 文件，只需遵循一些简单的语法规则。例如下面展示了 Jetpack Compose 库中包含的一些 Prof 规则，

HSPLandroidx/compose/runtime/ComposerImpl;->updateValue(Ljava/lang/Object;)V
HSPLandroidx/compose/runtime/ComposerImpl;->updatedNodeCount(I)I
HLandroidx/compose/runtime/ComposerImpl;->validateNodeExpected()V
PLandroidx/compose/runtime/CompositionImpl;->applyChanges()V
HLandroidx/compose/runtime/ComposerKt;->findLocation(Ljava/util/List;I)I
Landroidx/compose/runtime/ComposerImpl;

上述配置遵循 [FLAGS][CLASS_DESCRIPTOR]->[METHOD_SIGNATURE] 格式，其中 FLAGS 中的 H/S/P 代表方法的调用实际，比如是否是启动时调用等。

更多参考：https://android-developers.googleblog.com/2022/01/improving-app-performance-with-baseline.html

2.3 Benchmark 基准测试

Jetpack 当前提供了两套 Benchmark 库，Microbenchmark 和 Macrobenchmark （微基准和宏基准），分别用于不同场景下的基准测试。

image.png

Mircobenchmark 的测试对象是代码块，它的依赖如下:

androidTestImplementation 'androidx.benchmark:benchmark-junit4:1.1.0-beta03'

我们可以在 JUnit4 中应用 BenchmarkRule，示例如下:

@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class SampleBenchmark {
    @get:Rule
    val benchmarkRule = BenchmarkRule()

    @Test
    fun benchmarkSomeWork() {
        benchmarkRule.measureRepeated {
            doSomeWork() //执行待测试代码
        }
    }
}

Macrobenchmark 通常面向更大粒度的场景测试，例如一个 Activity 启动或者一个用户操作等。由于 Macrobenchmark 不进行代码级别测试，我们可以创建独立于业务代码的单独模块进行测试：

image.png

下面展示了使用 MacrobenchmarkRule 测试一个 Activity 的启动：

    @get:Rule
    val benchmarkRule = MacrobenchmarkRule()

    @Test
    fun startup() = benchmarkRule.measureRepeated(
        packageName = "mypackage.myapp",
        metrics = listOf(StartupTimingMetric()),
        iterations = 5,
        startupMode = StartupMode.COLD
    ) { // this = MacrobenchmarkScope
        pressHome()
        val intent = Intent()
        intent.setPackage("mypackage.myapp")
        intent.setAction("mypackage.myapp.myaction")
        startActivityAndWait(intent)
    }

配合 2021.1.1 或更高版本的 Android Studio ，Benchmark 的测试结果会直接显示在 IDE 窗口中。

image.png

当然，测试结果也可以导出为 JSON 格式

更多参考：https://medium.com/androiddevelopers/measure-and-improve-performance-with-macrobenchmark-560abd0aa5bb

2.4 Tracing 事件追踪

Tracing 用来在代码添加 trace 信息，trace 信息可以显示在 Systrace 和 Perfetto 等工具中。

implementation "androidx.tracing:tracing:1.1.0-beta01"

下面的例子汇总，我们通过 Trace 类的 benginSection/endSection 方法追踪 onCreateViewHolder 和 onBindViewHolder 方法执行的起始点

class MyAdapter : RecyclerView.Adapter<MyViewHolder>() {
    override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup,
            viewType: Int): MyViewHolder {
        return try {
            Trace.beginSection("MyAdapter.onCreateViewHolder")
            MyViewHolder.newInstance(parent)
        } finally {
            //endSection 放到 finally 里，当出现异常时也会调用
            Trace.endSection()
        }
    }

    override fun onBindViewHolder(holder: MyViewHolder, position: Int) {
        Trace.beginSection("MyAdapter.onBindViewHolder")
        try {
            try {
                Trace.beginSection("MyAdapter.queryDatabase")
                val rowItem = queryDatabase(position)
                dataset.add(rowItem)
            } finally {
                Trace.endSection()
            }
            holder.bind(dataset[position])
        } finally {
            Trace.endSection()
        }
    }
}

需要注意 benginSection/endSection 必须成对出现，且必须在同一线程中。我们 Trace 的 section 会作为新增的自定义事件出现在 Perfetto 等工具视图中：

image.png

3. UI

3.1 WindowManager

这并非系统 WMS 获取的那个 WindowManager，它是 Jetpack 的新成员，当前刚刚迈入 1.1.0。

implementation "androidx.window:window:1.1.0-alpha02"

它可以帮助我们适配日益增多的可折叠设备，满足多窗口环境下的开发需求。
可折叠设备通常分为两类：单屏可折叠设备（一个整体的柔性屏幕）和双屏可折叠设备（两个屏幕由合页相连）。

image.png

目前单屏可折叠设备正逐渐成为主流，但无论哪种设备都可以通过 WindowManager 感知当前的屏幕显示特性，例如当前折叠的状态和姿势等。

获取折叠状态

多屏设备下，一个窗口可能会跨越物理屏幕显示，这样窗口中会出现铰链等不连续部分，FoldingFeature （DisplayFeature 的子类）对铰链这类的物理部件进行抽象，从中可以获取铰链在窗口中的准确位置，帮助我们避免将关键交互按钮布局在其中。另外 FoldingFeature 还提供了可以感知感知当前折叠状态的 API，我们可以根据这些状态改变应用的布局：

//铰链处于半开状态且位置水平，适合切换到平板模式
fun isTableTopMode(foldFeature: FoldingFeature) =
    foldFeature.isSeparating &&
            foldFeature.orientation == FoldingFeature.Orientation.HORIZONTAL
//铰链处于半开状态且位置垂直，适合切换到阅读模式
fun isBookMode(foldFeature: FoldingFeature) =
    foldFeature.isSeparating &&
            foldFeature.orientation == FoldingFeature.Orientation.VERTICAL

WindowManager 允许我们通过 Flow 持续观察显示特性的变化。

lifecycleScope.launch(Dispatchers.Main) {
    lifecycle.repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
        WindowInfoTracker.getOrCreate(this@SampleActivity)
            .windowLayoutInfo(this@SampleActivity)
            .collect { newLayoutInfo ->
                // Use newLayoutInfo to update the layout.
            }
    }
}

如上，当显示特性变化时，我们能获取 newLayoutInfo ，它是一个 WindowLayoutInfo 类型，内部持有了 FoldingFeature 信息。

感知窗口大小变化

应用窗口可能跟随设备配置变化时（例如折叠屏的展开、旋转，或窗口在多窗口模式下调整大小）发生变化，我们可以通过 WIndowManger 的 WindowMetrics 获取窗口大小，我们有两种获取当前 WindowMetrics 的方式，同步获取和异步监听：

//异步监听
lifecycleScope.launch(Dispatchers.Main) {
    windowInfoRepository().currentWindowMetrics.flowWithLifecycle(lifecycle)
        .collect { windowMetrics: WindowMetrics ->
           val currentBounds = windowMetrics.bounds 
           val width = currentBounds.width()
           val height = currentBounds.height()
        }
}

//同步获取
val windowMetrics = WindowMetricsCalculator.getOrCreate().computeCurrentWindowMetrics(activity)
val currentBounds = windowMetrics.bounds 
val width = currentBounds.width()
val height = currentBounds.height()

更多参考：https://medium.com/androiddevelopers/unbundling-the-windowmanager-fa060adb3ce9

3.2 DragAndDrop

Jetpack DragAndDrop 是专门处理拖放手势的库，它除了服务于普通手机设备上的开发，更重要的意义是可以实现折叠设备跨屏幕的拖放

implementation 'androidx.draganddrop:draganddrop:1.0.0-alpha02'

DragStartHelper 和 DropHelper 是其最核心的 API，可以配置拖防过程中的数据传递、显示效果等，还可以监听手势回调。

拖动 DragStartHelper

DragStartHelper 负责监测拖动手势的开始时机，包括长按拖动、单击并用鼠标拖动等。我们可以将需要拖动的视图对象包装进来并开启监听，当监听到拖动手势触发时，完成一些简单配置即可。

// 使用 DragStartHelper 包装 draggableView 对象
DragStartHelper(draggableView) { view, _ ->
    // 将需要传递的数据封装到 ClipData 中
    val dragClipData = ClipData.newUri(contentResolver, "File", fileUri)
    // 创建目标拖动时的展示图片，可自定义也可以根据 draggableView 创建默认样式
    val dragShadow = View.DragShadowBuilder(view)
    // 基于数据、拖动效果启动拖动
    view.startDragAndDrop(
        dragClipData,
        dragShadow,
        null, // Optional extra local state information
        // 添加 flag 启动全局拖动
        DRAG_FLAG_GLOBAL or DRAG_FLAG_GLOBAL_URI_READ)
    )
}.attach()

如上，准备好需要拖动数据和样式等，调用 View#startDragAndDrop 启动拖动。例子中拖动的目标是 content: 这类 URI，因此我们可以通过设置 DRAG_FLAG_GLOBAL 实现跨进程的拖动。

放置 DropHelper

DropHelper 是另一个核心 API，关心拖动数据放下的时机和目标视图。

//针对可拖放视图调用 configureView
DropHelper.configureView(
    this,// 当前Activity
    outerDropTarget, //接收拖放的对象，会根据情况高亮显示
    arrayOf(MIMETYPE_TEXT_PLAIN, "image/*"), // 支持的 MIME 类型
    DropHelper.Options.Builder() //一些参数配置，例如放下时高亮的颜色，视图范围等
        .addInnerEditTexts(innerEditText)
        .build()
) { _, payload ->
  // 监听到目标的放下，可以从 ClipData 中取得数据，
  // 执行上传、显示等处理，当然还可以处理非法拖放时的警告或视图提醒等
  ...
}

构建 DropHelper.Options 实例的时候，需要调用 addInnerEditTexts()，这样可以确保嵌套的 EditText 控件不会抢夺视图焦点。

更多参考：https://medium.com/androiddevelopers/simplifying-drag-and-drop-3713d6ef526e

4. Compose

今年 I/O 大会上关于 Compose 的主题分享明显增多了，这也表明了谷歌对于 Compose 推广之重视。目前 GooglePlay Top1000 的应用中使用 Compose 的已经超过了 100 个，其中不乏一些领域头部应用，Compose 的稳定性和成熟度也借机得到了验证。

image.png

让我们看看 Compose 最新的 1.2 Beta 版本带来哪些新内容。

4.1 Material 3

新增的 Compose.M3 库，可以帮助我们开发符合 Material You 设计规范的的 UI 界面。

implementation "androidx.compose.material3:material3:1.0.0-alpha10"
implementation "androidx.compose.material3:material3-window-size-class:1.0.0-alpha10"

Material3 强调颜色的个性化和动态切换，Compose.M3 引入 ColorScheme 类自定义配色方案：

val AppLightColorScheme = lightColorScheme (
    primary = Color(...),
    // secondary、tertiary 等等
    // 具有浅色基准值的 ColorScheme 实例
)
 
val AppDarkColorScheme = darkColorScheme(
    // primary、secondary、tertiary 等等
    // 具有深色基准值的 ColorScheme 实例
）
 
val dark = isSystemInDarkTheme()
val colorScheme = if (dark) AppDarkColorScheme else AppLightColorScheme
 
// 将 colorScheme 作为参数传递给 MaterialTheme。
MaterialTheme (
    colorScheme = colorScheme,
    // 字型
) {
    // 应用内容
}

上面是 MaterialTheme 通过 ColorScheme 配置不同主题颜色的例子，可以看到这与 Compose.M2 中 Colors 用法区别不大，但是 ColorScheme 可定义的颜色槽（Primary，Secondary，Error 等MD颜色常量）种类更多，而且还可以支持 DynamicColor 动态配色。

DynamicColor 是 Material3 的重要特色，在 Android12 及以上设备中，可以实现应用的颜色跟随壁纸变化。如今 Compose 中也可以实现这个效果

// Dynamic color is available on Android 12+
val dynamicColor = Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.S
val colorScheme = when {
    dynamicColor && darkTheme -> dynamicDarkColorScheme(LocalContext.current)
    dynamicColor && !darkTheme -> dynamicLightColorScheme(LocalContext.current)    
    darkTheme -> DarkColorScheme    
    else -> LightColorScheme
}

如上，Compose 通过 dynamicXXXColorScheme 设置的颜色，无论是亮色还是暗色主题，都可以跟随用户设置的壁纸而变化：

更多参考:https://juejin.cn/post/7064410835422019615

4.2 Nested Scrolling Interop

Compose 支持与传统视图控件进行互操作，便于我们阶段性的引入 Compose 到项目中。但是在涉及到带有 Nested Scrolling 事件分发的场景中（例如 CoordinatorLayout ），会发生事件无法正常传递的兼容性问题，在 1.2 中对于此类问题进行了修复，无论是 CoordinatorLayout 内嵌 Composable ，或者在 Composable 中使用 Scrolling View 控件，事件传递都会更加平顺:

https://android-review.googlesource.com/c/platform/frameworks/support/+/2004590
https://android-review.googlesource.com/c/platform/frameworks/support/+/2038823

4.3 Downloadable Fonts

Android 8.0（API level 26）起支持了对可下载的谷歌字体的使用，允许通过代码动态请求一个非内置字体文件。在 Compose 1.2 对此功能也进行了支持，注意这个功能需要基于 GMS 服务。

implementation "androidx.compose.ui:ui-text-google-fonts:1.1.1"

使用时，首先使用 FontProvider 定义字体请求信息

@OptIn(ExperimentalTextApi::class)
val provider = GoogleFont.Provider(
   providerAuthority = "com.google.android.gms.fonts",
   providerPackage = "com.google.android.gms",
   certificates = R.array.com_google_android_gms_fonts_certs
)
然后，使用此 Provider 定义 FontFamily，接着在 Composable 应用即可，
val fontName = GoogleFont(“Lobster Two”)

val fontFamily = FontFamily(
   Font(googleFont = GoogleFont(name), fontProvider = provider)
)

Text(
    fontFamily = fontFamily,
    text = "Hello World!"
)

4.4 Lazy Grid

Compose 1.2 中进一步优化了 LazyRow 和 LazyColumn 的性能，并在此基础上新增了 LazyGrid 用来实现需求中常见的网格布局效果。Lazy Grid 在 1.0.2 就已经引入，如今 1.2 中对 API 进行调整并使之达到稳定。

image.png

以 LazyVerticalGrid 为例，我们可以通过 GridCells.Fixed 设置每行单元格的数量:

val data = listOf("Item 1", "Item 2", "Item 3", "Item 4", "Item 5")

LazyVerticalGrid(
    columns = GridCells.Fixed(3),
    contentPadding = PaddingValues(8.dp)
) {//this: LazyGridScope
    items(data.size) { index ->
        Card(
            modifier = Modifier.padding(4.dp),
            backgroundColor = Color.LightGray
        ) {
            Text(
                text = data[index],
                textAlign = TextAlign.Center
            )
        }
    }
}

此外，也可以通过 GridCells.Adaptive() 通过制定单元格大小决定每行的数量。此时，所有单元格都会以 Adaptive 中的值设置统一的 width。

LazyGridScope 像 LazyListScope 一样也提供了 item, items, itemsIndexed 等方法布局子项。另外 LazyGridState 中的方法也基本上对齐了 LazyListState。

4.5 Tools

在工具方面，Android Studio 为 Compose 的开发调试提供了更多实用功能。

@Preview & Live Edit

1.2.0 中的 @Preview 可以作为元注解使用，修饰其他自定义注解

@Preview(showBackground = true)
@Preview(showBackground = true, uiMode = UI_MODE_NIGHT_YES)
annotation class MyDevices()

@MyDevices
@Composable
fun Greeting() {
    ...
}

如上，我们可以通过自定义注解可以复用 @Preview 中的各种配置，减少为了预览而写的模板代码。
说到预览，Android Studio 一直致力于提升预览效率，Android Studio Arctic Fox 曾引入 Live literals 功能，对于代码中 Int，String，Color，Dp，Boolean 等常见类型的字面值的修改，无需编译即可在预览画面中实时更新。本次大会上带来了升级版的 Live Edit，它需要使用最新的 Android Studio Electric Eel 中开启。不仅仅是字面值，它可以让任意代码的修改（函数签名变动之类的修改不行），在预览窗口或者你的设备上立即生效，几乎实现了前端一般的开发体验，是本次大会令我惊喜的功能，它将大幅提高 Compose 的开发和调试效率。

Layout Inspector & Recomposition Counts

我们在传统视图开发中经常使用 Layout Inspector 观察视图结构， Compose 虽然基于 Composable 函数构建 UI ，但同样也得到了 layout Inspector 的支持，它可以帮助我们查看 Composition 视图树的布局。

此外，本次 I/O 还介绍了 Layout Inspector 的一个新功能 Recomposition Counts，我们知道不必要的重组会拖慢 Compose UI 的刷新性能，借助这个新工具，我们可以在 IDE 中调试和观察 Composable 重组次数，帮助我们及时发现和优化不符合预期的多余重组。

Animation Preview

Android Studio 增加了对 Compose 动画效果实时预览。在动画预览窗口中，每个动画的状态值会以多轨道的形式呈现，我们可以查看特定时间点下的每个动画值的确切值，并且可以暂停、循环播放动画、快进或放慢动画，以便在动画过渡过程中调试动画。

Compose 的动画 API 数量众多，目前并非所有的 API 都支持预览，IDE 会自动检查代码中可以进行预览的动画，并添加 Start Animation Inspection 图标，便于开发者发现和使用

4.6 适应多种屏幕尺寸

Compose 正逐渐成为 Android 的首选 UI 开发方案，所以为了覆盖尽可能多的使用场景，Compose 第一时间对各种屏幕尺寸下（手机，平板，电脑，折叠屏）的 UI 开发进行了支持。
在具体开发中，我们需要先定义 WindowSizeClass 对各种屏幕类型分类，推荐分为三类：

image.png

当屏幕尺寸因为设备折叠等发生变化时，Compose 会自动响应 onConfigurationChanged 触发重组，重组中我们根据当前屏幕尺寸转换为对应的 WindowSizeClass

@Composable
fun Activity.rememberWindowSizeClass(): Pair<WindowWidthSizeClass, WindowHeightSizeClass> {
    val configuration = LocalConfiguration.current
    val windowMetrics = remember(configuration) {
        WindowMetricsCalculator.getOrCreate()
            .computeCurrentWindowMetrics(this)
    }
    val windowDpSize = with(LocalDensity.current) {
        windowMetrics.bounds.toComposeRect().size.toDpSize()
    }
    val widthWindowSizeClass = when {
        windowDpSize.width < 600.dp -> WindowWidthSizeClass.Compact
        windowDpSize.width < 840.dp -> WindowWidthSizeClass.Medium
        else -> WindowWidthSizeClass.Expanded
    }

    val heightWindowSizeClass = when {
        windowDpSize.height < 480.dp -> WindowHeightSizeClass.Compact
        windowDpSize.height < 900.dp -> WindowHeightSizeClass.Medium
        else -> WindowHeightSizeClass.Expanded
    }

    return widthWindowSizeClass to heightWindowSizeClass
}

接下来，我们就可以面向 WindowSizeClass 进行 Composable 布局了，这样做的好处是，无需关心具体的 width/height 数值，更不需要关心当前设备类型是平板还是手机，因为未来，硬件种类的界限将越来越模糊，所以最合理的分类方式是 WindowSizeClass。

@Composable
fun MyApp(widthSizeClass: WindowWidthSizeClass) {
    // 非 Compact 类型屏幕时，不显示 AppBar
    val showTopAppBar = widthSizeClass != WindowWidthSizeClass.Compact

    // MyScreen 不依赖 WindowSizeClass，只需要知道是否显示 showTopAppBar，关注点分离
    MyScreen(
        showTopAppBar = showTopAppBar,
        /* ... */
    )
}

当然我们可以使用 Android Studio 便利的预览功能，同时查看多种屏幕尺寸下的显示效果

image.png

最佳实践： Now In Android

最后推荐一个谷歌刚刚开源的新项目 Now In Android。
Now in Android 是 Android 官方的技术博客，分享技术文章和视频，如今这个博客有了自己的客户端，并在 Github 进行了开源，https://github.com/android/nowinandroid。

image.png

开发者通过 App 可以更好地追踪 Android 最新的技术动向，更重要的是它本身就是一个 Android Jetpack 的最佳实践，在技术上它具有以下特点：

基于 Jetpack Compose 实现 UI
基于 Material3 的视觉样式和主题
对不同尺寸的屏幕进行了支持，能够自适应布局
整体架构遵循官方文档 UDF 范式
基于 Kotlin Flow 实现响应式编程模型
遵循 Offline first 设计原则，基于 Room 以及 Proto DataSotre 实现本地数据源，
基于 WorkManager 实现远程/本地数据源之间的同步

另外，GIthub 上还贴心了附上了架构设计文档，方便你了解它的开发思路，Now in Android 已经预定上架 GooglePlay，相对于 Jetpack 的其他 Demo，它是更加真实和完善，非常值得大家研究和学习。

Google I/O 2022： Android Jetpack

1. Architecture

1.1 Room 2.4/2.5

KSP：新的注解处理器

Multi-map Relations：返回一对多数据

AutoMigrations：自动迁移

1.2 Paging3

简单易用的数据源

支持 RxJava 等主流三方库

新增的事件监听

配合 Room 请求本地数据源

1.3 Navigation 2.4

Multiple back stacks 多返回栈

Two pane layout 双窗格布局

支持 Compose

1.4 Fragment

2. Performance

2.1 JankStats 卡顿检测

2.2 Baseline Profiles 基准配置

2.3 Benchmark 基准测试

2.4 Tracing 事件追踪

3. UI

3.1 WindowManager

获取折叠状态

感知窗口大小变化

3.2 DragAndDrop

拖动 DragStartHelper

放置 DropHelper

4. Compose

4.1 Material 3

4.2 Nested Scrolling Interop

4.3 Downloadable Fonts

4.4 Lazy Grid

4.5 Tools

@Preview & Live Edit

Layout Inspector & Recomposition Counts

Animation Preview

4.6 适应多种屏幕尺寸

最佳实践： Now In Android

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