学习Android最核心的Context主板模式

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　　By 高焕堂   
　　
学习Android最核心的Context主板模式

1.  认识Android的Context主板模式
   我们从典型的主板模式(MB pattern)出发，来了解Android的Context主板模式设计。于是，架构师心中有个Context接口，并且设计一个抽象父类来实现(Implement)该接口，如下图：

              
      这就是典型的软件主板了。如下图所示：

         
     由于接口就是一种退化型的<类>。所以上图里的接口，可以定义于一个类之中，成为一个<接口类>。于是此<接口类>及其<实现类>，就组合成为一个软件主板了。如下图：

         
    此时，<E>的operation()函数可以去调用IE_Impl类里的operation()函数，执行其实现代码了，它(即<E>)的operation()函数就不必重复撰写operation()函数的实现代码了。这项途径，在软件设计上称为”委托”(Delegation)。也可以将IE_Impl类独立出来，如下图所示：
           
    本来是<E>类必须撰写operation()函数的实现代码，为了避免重复撰写实现代码，<E>类就就转而”委托”IE_Impl类，调用它的operation()实现代码。这种架构设计的效益是，<E>类不必再重复撰写operation()函数的实现代码，可节省开发、维护实现代码的负担。当<E>类的个数愈多时，这种架构设计的效益就愈大。如下图所示：

      图里的黑色菱形符号(◆)表示<E>类都会创建一个IE_Impl类的对象，然后<E>类的operation()函数会调用IE_Impl类的operation()的实现代码。也就是，<E>类将它自己的operation()函数的实现工作委托给IE_Impl类去做了。
   
2. Android的Context通用性接口
      在Android框架里，俗称”慈禧太后”的至高权力Context接口，就依循上一小节所叙述的架构，其的详细内涵如下图：
   
     这个Context通用性接口，是Android框架里最具有权力地位的接口。例如，只要你能取得这个Context接口，就能调用极具权力象征的startActivity()函数。

    从上图可以看到，除了startActivity()函数之外，还有startService()函数、bindService()函数等，都是Android平台上最常用的函数。在Android里，上图的实现代码片段如下：
public class ContextWrapper extends Context {
     Context mBase;
     public ContextWrapper(Context base) {
         mBase = base;
     }
    //………
    @Override public void startActivity(Intent intent) {
           mBase.startActivity(intent);
      }
     @Override public ComponentName startService(Intent service) {
           return mBase.startService(service);
      }
  　  //………
}
    其中，mBase是指针，用来指向ContextImpl对象的Context接口。也就是说，ContextWrapper对象都会含有一个ContextImpl对象的指针。这让ContextWrapper能透过mBase而调用ContextImpl类里的实现代码。例如，
    public void startActivity(Intent intent) {
           mBase.startActivity(intent);
      }
就是”委托”(Delegation)机制的实际运行了。

class ContextImpl extends Context {
//...........
@Override public void startActivity(Intent intent) {
        warnIfCallingFromSystemProcess();
        startActivity(intent, null);
    }
@Override
public void startActivity(Intent intent, Bundle options) {
         // 实现代码
    }
//………
@Override
public ComponentName startService(Intent service) {
        warnIfCallingFromSystemProcess();
        return startServiceAsUser(service, mUser);
    }
@Override
public ComponentName startServiceAsUser(Intent service, UserHandle user) {
       // 实现代码
    }   
    // ……..
}

3.  举例说明Context通用性接口的应用
      在Android框架里，这俗称为”慈禧太后”至高权力的Context接口，其结构，也可以表示如下：
   
    无论是Android手机或是PC等其它设备，皆能透过HTTP来呼叫你手机上的Servlet(如执行于i-Jetty内)，然后该Servlet进而呼叫同一支手机内的Android应用程序或服务。
  
    这i-Jetty本身是以Android应用程序形式嵌入(运行)于Android平台里，它可以透过Android框架的API与其它应用程序沟通。因而，在i-Jetty里执行的Servlet程序也能透过该Android API而与其它应用程序沟通、分享数据。例如，在家庭的Android TV里，加入一个i-Jetty插件，来容纳HTML网页和Servlet程序。数千公里外的家庭成员，透过手机Browser解析HTML，与家里的TV沟通，形成大小屏互动、多机整合的架构设计了。

       I-Jetty是一支Android应用程序(*.apk)，其扮演Container角色，让许多支Servlet程序可以在Android手机里执行。然而，这些Servlet程序经常需要与同一只手机里的其它Android应用程序沟通，例如启动晨钟或闹铃等等。此时，只要能取得Android框架的Context接口，就能呼叫Android的服务了。这个Context界面位居幕后，仅从应用程序代码的表面，常常看不到，然而它却是Android平台框架的最主要服务窗口。Context接口提供数十个大家很常用的服务，例如startService()、sendBroadcast()函数等。
    由于Activity也是继承Context抽象父类别，意味着Activity也是实作(Implements)这个Context界面。所以我们在Android应用程序里(如myActivity子类别)随时可呼叫Context接口里的函数，如下述的程序范例：

// Android程序范例
//.........
public class ac01 extends Activity implements OnClickListener {
       private Button btn, btn3;
       @Override protected void onCreate(Bundle icicle) {
             super.onCreate(icicle);
             //…….
             setContentView(layout);
        }
      public void onClick(View v) {
            if(v == btn)  
                   startService(new Intent(this, myService.class));
            else if(v == btn3)   
                   finish();
  }}
其中的指令： startService(new Intent(this, myService.class));
相当于指令： this.startService(new Intent(this, myService.class));
意味着，其呼叫到Context接口的startService()函数。其幕后机制是，myActivity类别呼叫到ContextWrapper类别的Context接口(的startService()函数)，然后转而呼叫其mBase的(例如ApplicationContext的对象)Context接口的startService()函数。除了startService()函数之外，Context接口还含有许多其它函数，例如getApplicationContext()函数等。

手机内的I-Jetty与Android沟通
     同理，我们撰写i-Jetty里的myServlet程序时，也能透过Context接口来呼叫startService()函数来启动Android应用程序里的myService子类别，也能呼叫Context接口startActivity()函数来启动Android应用程序里的myActivity子类别，如下图：

  (Context接口扮演Android云端整合的重要接口)
      在myServlet子类别里可利用指令：
                  config.getServletContext().getAttribute("org.mortbay.ijetty.context");
指令来取得其当下的Context接口，如下述i-Jetty的范例程序代码：

/* --- i-Jetty的Servlet程序范例 ----*/
/**** 摘自i-Jetty套件的范例 ****/
import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletOutputStream;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class HelloWorld extends HttpServlet {
     String proofOfLife = null;
     public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
             super.init(config);
             Object o =
                  config.getServletContext().getAttribute("org.mortbay.ijetty.contentResolver");
             android.content.ContentResolver resolver
                  = (android.content.ContentResolver)o;
             android.content.Context androidContext
                 = (android.content.Context) config.getServletContext().getAttribute("org.mortbay.ijetty.context");
             proofOfLife = androidContext.getApplicationInfo().packageName;
  }
  public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                          throws ServletException, IOException
        {  doGet(request, response);   }
  public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                         throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html");
        ServletOutputStream out = response.getOutputStream();
        out.println("<html>");
        out.println("<h1>Hello From Servlet Land!</h1>");
        out.println("Brought to you by: "+proofOfLife);
        out.println("</html>");
        out.flush();
    }
}

I-Jetty与Android的跨手机沟通
   上图里是从同一支手机(本机)里的myActivity来呼叫本机的Servlet接口，这是可行的，但是意义比较小。更大的意义是：由别的手机里的myActivity来传送HTTP呼叫到本机的Servlet接口，呼叫到本机的myServlet子类别；然后由myServlet呼叫Android的Context接口，而完成两支手机里两个myActivity子类别之间的相互沟通。如下图：

(两支手机之通讯)
       于是，Context和Servlet两大接口，成为Android**云的喜鹊桥的两个主要桥墩。◆
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