android从程序员到架构师之路课程大纲

百度文邮-让每个人平等地捉升口我百度文邮-让每个人平等地捉升口我#Android:从程序员到架构师之路By高焕堂课程简介：一般而言，人们大多先学开发（代码）的技术•随后才学（架构）设计的方法。然而，在实际做事时，却是先设计，隨后才写出代码来。敏捷过程则让设计与写码迭代循环下去，一直到完成为止。在本课程里•就遵循敏捷的迭代过程•从思想、方法'模式、范例和成功案例各种不同角度，带你学习从设计到代码的途径。让你在活泼的过程中•轻松地从原本的代码世界«迅速熟悉设计的新天地。在跃入架构设计新天地时，你很快会发现，架构设计的主要流派有二：抽象思维派：致力于抽象出稳定、可靠、不变的共同性架构；亦即，追求＜万变不离其宗〉的宗。组合创新派：致力于组合出具体独特性的创新架构；亦即，追求＜与众不同〉的特质°在本课程里，将以后者（组合创新）为主轴•希望能陪伴你在移动互联网、智能终端的创新潮流中，能如鱼得水、展现无比的创造力。此外，也会帮你建立扎实的抽象思维能力。为了让你能顺利从（代码）开发跃升到（架构）设计，本课程会坚持一个美好的信念：”各项架构设计决策都必须能迅速落实为代码"。一方面符合敏捷的原则；另一方面•你可以从熟悉的代码中•领悟到其幕后的设计思想和技术。例如-本课程也以Android开源的代码来阐述其幕后的UI、IPC、HAL等架构的设计思维和技巧。为了特别强调架构与代码两者之间的无隙缝衔接•高焕堂老师特别设计了EIT代码造形，让组合创新派的设计核心：接口（即EIT的＜1＞）能直接落实到代码。因之，EIT造形成为架构与代码的核心交汇点。此外，在本课程里，将由高老师扌旨导大家亲自进行架构设计，直接取得实务经验;例如-以移动互联网+智能家庭的情境•设计出手机与TV整合、多萤互动的新型系统架构，并迅速落实为可执行的框架代码。并藉由成功案例分享来提供大量的实务设计模式，融合到框架的开发与API设计上，让学员在最短的时间内获得扎实的设计经验和技巧；往上应用于各行各业上。课程大綱：Part-1:从架构到代码的过程敏捷与架构的完美组合•敏捷开发的原则和价值观•开发、架构、测试之尖系•架构在敏捷过程里的角色•架构师在敏捷过程的职责•过程观点：（需求）测试做＜反馈〉，敏捷（过程）做＜迭代〉；•分合观点：（架构）设计做＜分〉，（代码）开发做＜合＞•测试触发反馈.反馈带动迭代-迭代驱动＜架构t代码〉重构•迭代促进了＜架构师&开发者〉的心灵沟通与携手协作•举例：架构师如何设计敏捷的起始架构（SimpleSolution）■加法设计：围绕问题（Problem）和愿景（Vision）＞产主创意构想（CreativeIdea）■减法设计：创意爰上限制（Creativitylovesconstraint）代码是架构的外貌，永远青春•架构师与开发者的合作成果：架构+代码二软件（系统）•架构是软件的骨架'代码是软件的外貌•架构是软件的核心•架构的用意：创新组＜合＞•架构设计的焦点：接口（Interface）•设计决策具有＜未来性〉，系统才能适应未来设计与开发的分工合作•架构设计的目的是：组合•架构师做＜分＞，支持开发者做＜合＞，合作实践（系统）组合•分得妙，就能合得快（即：分之以为用，合之以为利）•分得妙，就能得好接口（Interface）•架构师的核心工作：接口设计（InterfaceDesign）•开发者的核心工作：依据接口-开发（系统）模块并整合•有许多种开发者：如App开发者'底层系统开发者等敏捷思维：尽快呈现架构的外貌•接口设计是＜物＞的组合设计•接口设计是＜事＞的分工设计•架构师设计多种接口来支撑分工与组合•架构师心中的4种接口：SI'PI、API和UISI:本架构与外部系统之间的整合接口PI:本架构与内部挿件(Plug-in)之间的接口API:本架构与应用程序(App)之间的接口UI:App与用户的互动接口•依循敏捷原则，接口迅速落实为代码•尽快呈现外貌EIT造形：接口美丽的外貌•认识EIT软件造形EIT造形：呈现核心设计的外貌EIT造形的＜1＞可涵盖三种：SI、PI、APIEIT造形的＜E＞代表本架构EIT造形的＜T＞代表本架构的配件(即插件：Plug-in)—群＜E&I＞美妙的组合是：框架(Framework)认识GoF的设计模式(DesignPattern)•随着敏捷的迭代过程，EIT造形会逐渐增加•如何巧妙组合渐増的EIT造形：擅用设计模式•组合起来，就成为软件框架了•如何迭成多层级(Layer)的框架体系：以Android为例Part-2:从Android框架代码中学习设计2.1基础设计模式(Pattern)的代码：以Android为例TemplateMethod模式：IoC(控制反转)机制Observer模式：接口设计AbstractFactory模式：两个EIT造形的组合Adapter模式：封装接口Composite模式：实践组合Facade模式：组合体的接口设计EIT造形是原子，设计模式是分子•更多EIT造形的组合模式：以Android代码为例从UI框架入手View体系的架构设计(使用TemplateMethod模式)Activity-View的架构设计(使用Factory模式)Layout-View的架构设计(使用Composite模式)WMS(WindowManagerService)-View的架构设计WMS-SurfaceFlinger的架构设计Surface-Canvas(画布)的架构设计SurfaceView与OpenGL的3D绘图架构设计ListView框架的设计跨进程(IPC)架构设计Android的IPC幕后设计:BD(BinderDriver)驱动架构•以IBinder接口包装BD驱动的服务包装IBinder接口的Proxy-Stub设计模式Proxy和Stub类别的代码•设计Proxy和Stub类别的API•如何自动主成Proxy和Stub类别代码IBinder&AIDL方法方法(一):ImplementingaBinder方法(二):UsingaMessenger■方法(三):BoundServicesJava与C/C++两层框架的设计JNI(JavaNativeInterface)代码开发要点JNI的数据型态(DataType)转换规则JNI的线程仃hread)模式：JNIENV类的设计正向通信：Java函数调用本地C函数反向通信：本地C函数调用Java函数AndroidHAL架构设计HAL(HardwareAbstractionLayer)的意义■理解runtime与HALStub■撰写HALStub代码Stub调用LinuxKernel的方法核心服务的框架设计认识核心服务(CoreService)■核心服务都是在开机过程中•由Android的INIT进程W动的■包括AndroidService和NativeService两种■以Java语言撰写的，就称为AndroidService■以C++撰写的，就称为NativeService亲自撰写一个核心服务■撰写一个C++类别■继承BBinder基类»继承得来IBinder界面■提供接口给Java层(透过JNI)调用JUnit测试框架的设计Android的测试工具，都是基于JUnit测试框架的JUnit框架也是由许多EIT造形所组成;其TestCase基类是<E&I>从基类衍生出各子类，如ServiceTestCase就是扩充的<E&I>;其内涵的setUPO和tearDown()函数就是<1>可撰写<T>(即Testcase)代码，来肓动TDD机制可使用TestSuite基类来管理一群相尖的<T>(即Testcase)•Part-3:梳理你的架构设计思想、方法和模式复习设计概念与技艺概念复习•说明框架的起源、分层与其「无用之用」效果•阐述应用框架魅力的泉源：控制反转(IoC,InversionofControl)机制•深入认识控制反转机制•主控者是框架，而不是应用程序•现代应用框架：采取广义IoC观念•框架的重要功能：提供默认行为(DefaultBehavior)技艺复习•抽象(无之)与衍主(有之)•打造框架：细腻的抽象步骤•基本步骤：细腻的手艺(一)：数据抽象细腻的手艺(二)：函数抽象细腻的手艺(三)：将抽象类别转为接口•善用类的继承(Inheritance)机制•设计基类的抽象函数•抽象是手段，组合是目的UML复习UML的3种基本图表：类图'顺序图和用例图•以UML表达设计模式和框架EIT造形的两种表达：UML图和代码3.2架构设计的需求分析方法•基本设计技能：把轮胎拔掉•伟大的雕刻师罗丹(MuseeRodin)说："把不必要的部分去掉"•买主需求：想想为什么(why)汽车架构师会决定把轮胎拔掉呢？其背后的理由是：买主来了-才知道买主对轮胎的偏好或特殊需求。只有等到买主决定和挑选了轮胎之后，才能将轮胎装配上去。•探索买主需求■为什么把轮胎拔掉呢？■为什么火锅店的桌子要挖洞呢？■为什么餐厅要分开＜食谱＞与＜点菜单〉呢？接口设计模式什么是接口(Interface)•在OOP里，将接口定义为一种特殊的类别(Class)•在Java里，将"纯粹抽象类别"称为接口(Interface)EIT造形的接口表示为＜1＞＜1＞可以合并到＜E＞里谁控制＜1＞?＜E＞成为控制点•引擎＜E＞T＜I＞T驱动轮胎＜T＞如何控制API?UI与API•被动型API与主动型APIAPI与商业模式API决定控制权&金流•没钱就改版，改版就有钱•以HAL为例-说明API=话语权•谁拥用接口的制定权，谁就掌握控制点•就能获得较大的话语权•从API看控制力量的强弱等级•把控制力传播出去Part・4:亲自＜敏捷+架构〉、并迭代出代码情境范例："手机访问TV/STB"•愿景：多屏互动、幸福家庭的实践•亮点：许多智能设备大量进入家庭-在家里的AndroidTV建立一朵私密云.来整合窗外多个云平台和手机移动终端•变得流行起来。•情境：手机远距访问TV.透过TV打开家中的壁灯开尖•架构：基于＜手机+TV＞的大小机相联、大小屏幕互动的新架构•设计：设计TV里的框架＜E&I＞、撰写插件＜T＞•技术：在外的家庭成员透过手机浏览器(Browser)上网访问家庭云，您可以在家庭云里»安装一个i-Jetty网页容器(WebContainer)此时，I-Jetty里的HttpServlet就是另一个＜E＞-而它的doGet()等函数就是＜1＞您写的servlet代码就是I-Jetty的＜丁＞，它接受手机的访问4.2实际开发：依循敏捷、落实为代码＜架构设计＞阶段的敏捷迭代Step-0.准备测试计划订定此阶段的测试方案(TestCase)以Android手机Browser为测试方案的执行软件Step-1.设计敏捷过程的起点架构：SimpleSolution通信协议：手机与TV采HTTP通信软件接口：TV端的EIT造形与手机端Browser对接设计：以UML表达EIT造形代码：赚写I-Jetty的Servlet来实践EIT造形Step-2.肯动TDD机制、进行迭代从手机来实机检测TV里的EIT造形的接口代码依循TDD的反馈.迭代Step-1和Step-2的活动＜代码开发〉阶段的敏婕迭代Step-3.准备测试计划订定此阶段的测试方案：基于用户需求(Requirements)以Android手机Browser为测试方案的执行软件Step-4.以上阶段Step-2产出的EIT造形为起点架构Step-5.依循测试方案，展开细节设计和代码开发撰写AndroidApp代码：基于Android应用框架I-Jetty的＜丁＞调用Android的AppApp透过JNI调用Android的Zigbee驱动代码Zigbee驱动透过Dongle发信号给壁灯开尖Step-6.首动TDD机制、进行迭代从手机来实机检测TV里的有尖代码依循TDD的反馈.迭代Step-5和Step-6的活动.直到完成4.3继续敏捷迭代、开发新功能新功能丄:手机控制TV里的Camera拍照片TV/STB内的i-Jetty含有servlet代码.让手机可以远距来访问它TV/STB则内含Camera驱动.能控制摄像头硬件运用EIT造形和敏捷迭代，开发软件来整合家外的手机与TV/STB上的摄像头硬件，让家庭成员随时从手机来打开TV/STB的摄像头，拍了照片送回到手机上呈现出来展开敏捷过程«直到完成新功能2:手机控制TV将照片送上云端（Cloud）TV/STB将Camera拍摄的照片送上云端：例如Google的GAE等基于WiFi通信协议展开敏捷过程，直到完成Part-5:架构设计应用：支持跨平台5.1 三个架构设计策略三个实施策略：策略-1:把它"EIT（设计）"7策略-2:挟天子以令诸侯策略-3:建立中间件（middleware）跨芯片（小）平台：采取＜策略-1＞情境A:先有别入的（小）平台，然后才建立我的平台小平台是指别人的平台，该平台的变化决定于别入为了跨平台，就不宜直接使用别人的平台您设计＜E&I＞，而且设计＜T＞来包容别人平台的变化，这就称为：把它"EIT（设计）"7。情境B:先建立我的平台，然后才让别入来扩充（Extend）这反过来，让别人设计插件＜T＞来扩充（extend）您的＜E&I＞别入为了保护他自己，也会将插件分成两部分：＜壁虎尾巴＞与＜壁虎身体〉万一您的＜已&1＞有变化时-这只壁虎（插件）便能弃尾求生，让＜壁虎身体〉跨您的＜E&I＞Android版本（大）平台：采取v策略-2＞Android升级和版本变更频繁，终端必须随之而更新Android是一个多层级＜E&I＞结构•各层都是由Google所开发»Google是强龙，位居天子角色•其设计＜1＞来控制您的插件＜T＞您可以拿EIT造形搭配Proxy-Stub设计模式，规划Stub类别（曹操类）,制定自己的＜1＞，让＜T＞脱离Android的＜E&I＞所牵制;实现"挟天子以令诸侯”的效果跨自己的平台（建立中间件）：采取＜策略-3＞随着您的公司业务成长，您的平台版本变更频繁；如何包容自己平台的变化呢？您可以规划一个上层平台＜E&I＞来吸纳自己平台的变化此平台又称为中间件-其提供稳定的＜1＞（又称API），也保护自己平台的变动自由度，实现"没钱就改版，改版就有钱"的效果中间件还能提供您的专有API，来凸显自己平台的独特性Part-6:架构设计的成功案例分享案例：重构PhoneGap的架构和代码议题：PhoneGap目前只搭配HTML5的WebApp如何重构PhoneGap的架构和代码让PhoneGap也能搭配一般的NativeApp现况：目前Phone