Android JetPack系列之——Navigation

由于Android的开源性，在开始的几年呈现出了百家齐放的盛况，层出不穷的API和以及官方的API各自大放异彩，在丰富了android生态的同时也带来了一个很严重的问题，即android 的碎片化和规范化的问题。碎片化主要集中于国内的各大手机厂商的多种屏幕尺寸、多种手机分辨率、多种机型的多样性上，而规范化则是集中于开发生态上面，由于Google官方的弱约束，很多时候大家都随心所欲以业务驱动技术去进行开发，导致没有一个很好的开发整体框架。基于此，Google官方在2018年发布了一系列辅助开发Android开发者的实用工具，合成JetPack。

一、什么是JetPack?

根据官方介绍，JetPack是一个由多个库组成的套件，可帮助开发者遵循最佳做法，减少样板代码并编写可在各种Android版本和设备中一致运行的代码，让开发者可将精力集中于真正重要的编码工作。下面是官方关于Jetpack的描述图

Jetpack.jpeg

1. 基础组件
(1) AppCompat：使得支持较低的 Android 版本。从以前继承 Activity 到现在继承AppCompatActivity 就是属于这一部分
(2) Android KTX：Kotlin 的扩展支持库
(3) Multidex：多 dex 文件支持
(4) Test：测试支持库

2. 架构组件
(1) Data Binding：MVVM 的一种实践
(2) Lifecycles：管理你的 Activity 和 Fragment 生命周期
(3) LiveData：通过观察者模式感知数据变化，类比 RxJava
(4) Navigation：处理 Fragment 导航相关逻辑
(5) Paging：分页数据加载方案
(6) Room：官方 ORM 库
(7) ViewModel：通过数据驱动 V 视图发生改变
(8) WorkManager：管理后台任务

3. 行为组件
(1) DownloadManager：管理下载任务
(2) Media App：多媒体播放和一些向后兼容的API。主要包含 MediaPlayer 和 ExoPlayer
(3) Notifications：提供向后兼容的通知 API，支持 Wear 和 Auto
(4) Permissions：权限管理，这个应该都接触过。用于检查和请求应用权限
(5) Settings：Preference 相关 API。基本每个应用都会用到
(6) Share Action：提供分享操作。这块在国内使用的不多，都是自己封装或者采用第三方方案
(7) Slices：可以让应用通过外部（其他 APP）显示 APP 界面（通过设备自带的搜索，语音助手等）

4. 界面组件
(1) Animations and Transitions：动画，界面转场等
(2) Auto：针对车辆的标准化界面和模式
(3) Emoji：表情符号相关
(4) Fragment：基础概念
(5) Layout：基础概念
(6) Palette-Colors：调色板
(7) TV：Android TV 开发相关
(8) Wear：可穿戴设备（目前主要是手表）开发相关

二、JetPack到底值不值得我们去应用?

说实话，这个问题仁者见仁智者见智，因为没有什么东西是绝对的好或者不好，看你自己的需求而定，就像MVC、MVP、MVVM框架一样，没有说哪种模式一定最好，很多时候是要根据实际情况来定。所以，同等道理，Jetpack到底要不要用，怎么用看开发需求，但是对于我们开发者来说，掌握它却是必不可少的，只有完全的掌握它，知道了它的优点和缺点才能更好的做出理性的判断在实际的开发者到底要不要用它。

三、进入正题——Jetpack组件之一Navigation

1.什么是Navigation

Navigation是一个可简化的Android导航的库和插件，换句话说，Navigation是用来管理Fragment的切换的，并且是通过可视化的方式来进行管理的。

2.Navigation的优缺点

优点

• 处理Fragment的切换
• 默认情况下正确处理Fragment的前进和后退
• 为过渡和动画提供标准化的资源
• 可以绑定Toolbar/BottomNavigationView/ActionBar等
• 数据传递时提供类型安全性（使用SafeArgs）
• ViewModel支持

缺点

• fragment切换后底层会调用replace方法导致会被不断销毁，无法保存上一次的状态

3.Navigation的使用

Navigation的使用相对来说比较简答，分为以下几步：
（1）引入依赖
（2）创建多个要调配的Fragment
（3）在res下面创建navigation文件夹，并创建navigation文件
（4）在主Activity里面的XML文件里面引入指定的Fragment
基本上大体步骤就那么几步，现在我们就一个一个来看。

步骤一：引入依赖

dependencies {
    // Java引入
    implementation "androidx.navigation:navigation-fragment:2.2.2"
    implementation "androidx.navigation:navigation-ui:2.2.2"
    // kotlin引入
    implementation 'androidx.navigation:navigation-fragment-ktx:2.2.2'
    implementation 'androidx.navigation:navigation-ui-ktx:2.2.2'
}

步骤二：创建多个要调配的Fragment
这里我创建了3个Fragment，第一个是欢迎页面的WelcomeFragment，第二个是注册的RegisterFragment，第三个是登录页面的LoginFragment。分别如下：
欢迎页面的WelcomeFragment

class WelcomeFragment : Fragment() {

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

    override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onViewCreated(view, savedInstanceState)
        view.findViewById<Button>(R.id.register_jump).setOnClickListener {
            val navOption = navOptions {
                anim {
                    enter = R.anim.common_slide_in_right
                    exit = R.anim.common_slide_out_left
                    popEnter = R.anim.common_slide_in_left
                    popExit = R.anim.common_slide_out_right
                }
            }
            findNavController().navigate(R.id.registerFragment, null, navOption)
        }
        view.findViewById<Button>(R.id.login_jump).setOnClickListener {
            val navOption = navOptions {
                anim {
                    enter = R.anim.common_slide_in_right
                    exit = R.anim.common_slide_out_left
                    popEnter = R.anim.common_slide_in_left
                    popExit = R.anim.common_slide_out_right
                }
            }
            val bundle = LoginFragmentArgs.Builder().setLoginInfo("jack").build().toBundle()
            findNavController().navigate(R.id.loginFragment,bundle,navOption)
        }
    }
}

注册的RegisterFragment

class RegisterFragment : Fragment() {

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

登录页面的LoginFragment

class LoginFragment : Fragment() {

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

    override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onViewCreated(view, savedInstanceState)
        val bundle = arguments
        if (bundle!=null){
            val loginTag = LoginFragmentArgs.fromBundle(bundle).loginInfo
            view.findViewById<TextView>(R.id.login_info).text = loginTag
        }
    }
}

步骤三：在res下面创建navigation文件夹，并创建navigation文件
需要注意的是navigation文件夹必须在res文件夹下面并且名称为固定写法，这里我新建了一个splash_navigation.xml文件，如下所示：

<navigation xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:id="@+id/splash_navigation"
    app:startDestination="@id/welcomeFragment">
    <fragment
        android:id="@+id/welcomeFragment"
        android:name="com.jack.androidjetpack.login.WelcomeFragment"
        android:label="fragment_welcome"
        tools:layout="@layout/fragment_welcome">
        <action
            android:id="@+id/action_welcomeFragment_to_registerFragment"
            app:destination="@id/registerFragment" />
        <action
            android:id="@+id/action_welcomeFragment_to_loginFragment"
            app:destination="@id/loginFragment" />
    </fragment>
    <fragment
        android:id="@+id/registerFragment"
        android:name="com.jack.androidjetpack.login.RegisterFragment"
        android:label="fragment_register"
        tools:layout="@layout/fragment_register" />
    <fragment
        android:id="@+id/loginFragment"
        android:name="com.jack.androidjetpack.login.LoginFragment"
        android:label="fragment_login"
        tools:layout="@layout/fragment_login">
        <argument
            android:name="loginInfo"
            android:defaultValue="defaultValue"
            app:argType="string" />
    </fragment>
</navigation>

这个XML文件是Navigation里面一个比较重要的文件，下面我们慢慢来分析一下里面包含了哪些东西：

名称	含义
<navigation>/</navigation>	文件必须以<navigation>开头，以</navigation>结尾，标识这是一个Navigation文件
app:startDestination	默认的起始的fragment所对应的id，此处意味着WelcomeFragment作为起始的Fragment
<fragment>	Navigation所操作的都是Fragment
<fragment android:id	对应的Fragment的id
<fragment android:name	对应的Fragment，注意这里的值必须是完整的Fragment的路径
<fragment android:layout	对应的Fragment的布局文件
<fragment <action	Fragment对应的跳转行为
<fragment <argument	Fragment传参
<argument	Fragment传参
<argument android:name	Fragment传参的key
<argument android:defaultValue	Fragment传参的参数默认值
<argument app:argType	Fragment传参的参数对应的类型

步骤四：在主Activity里面的XML文件里面引入指定的Fragment
主Activity很简单，没有写一行代码

/**
 * 欢迎页面
 */
class WelcomeActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_welcome)
    }
}

对应的activity_welcome文件

<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".login.WelcomeActivity">

    <fragment
        android:id="@+id/welcome_fragment"
        android:name="androidx.navigation.fragment.NavHostFragment"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        app:defaultNavHost="true"
        app:navGraph="@navigation/splash_navigation" />


</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

不知道大家发现没有，在WelcomeActivity对应的XML文件里面我们并没有引用我们自己创建的Fragment，而是引用了一个NavHostFragment，那么NavHostFragment到底是什么呢？这里就要介绍几个概念了：
(1) NavHostFragment：NavHostFragment是我们引入的Navigation组件提供的一个Fragment，其实现了NavHost接口，可以将它理解为系统默认的一个Fragment模板，或者是当前Fragment的容器。
(2)app:navGraph：NavHostFragment 与导航图相关联工作由它完成，在navigation中完成到目的视图导航
(3)app:defaultNavHost：是否被系统返回键拦截

需要强调的是，在fragment中android:name="androidx.navigation.fragment.NavHostFragment"是固定写法。

基础工作已经结束了，接下来我们解决两个问题：

• （1）Fragment的切换
• （2）Fragment的传参

先说明的就是，fragment的切换其实就是通过replace的方法来实现的，相信这个做法很多人都不陌生，只不过以前是我们自己手动实现（包括回退栈），但是现在借助Navigation我们不必去手动实现，Navigation在底部帮我们实现了，我们只需要按照Navigation的模板去实现就好了。

Fragment的切换

  findNavController().navigate(R.id.registerFragment, null, navOption)

Fragment的切换很简单，一行代码就可以搞定，不过我这是kotlin的写法，Java的写法稍微复杂一点。

NavigationController  navigationController  = Navigation.findNavController(it)
navigationController.navigate(R.id.registerFragment, null, navOption)

但是不管是Java写法还是kotlin写法底层都是一样的，这里需要用到一个很重要的东西NavigationController，顾名思义NavigationController是用来控制Navigation的操作的，最终我们切换Fragment就是依靠它来实现的。NavigationController提供了一个方法navigate，navigate的重载方法有很多，这里简单介绍几个：

// 通过传递我们要跳转的Fragment来实现切换
// resId：目标Fragment的id
public void navigate(@IdRes int resId) {
        navigate(resId, null);
}

// 通过传递我们要跳转的Fragment来实现切换
// resId：目标Fragment的id
// Bundle args：传递给目标Fragment的参数
public void navigate(@IdRes int resId, @Nullable Bundle args) {
        navigate(resId, args, null);
}

// 通过传递我们要跳转的Fragment来实现切换
// resId：目标Fragment的id
// Bundle args：传递给目标Fragment的参数
// NavOptions navOptions：Fragment切换时候的过渡动画
public void navigate(@IdRes int resId, @Nullable Bundle args,
            @Nullable NavOptions navOptions) {
        navigate(resId, args, navOptions, null);
}

这个比较简单，一看就懂了，关于怎么传参放到下面去讲，我们在这里先看看怎么实现动画

  val navOption = navOptions {
                anim {
                    enter = R.anim.common_slide_in_right
                    exit = R.anim.common_slide_out_left
                    popEnter = R.anim.common_slide_in_left
                    popExit = R.anim.common_slide_out_right
                }
            }

实现动画也很简单，创建一个NavOptions在里面设置好我们想要的动画效果
common_slide_in_right

<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

    <translate
        android:duration="200"
        android:fromXDelta="100%"
        android:fromYDelta="0%"
        android:toXDelta="0%"
        android:toYDelta="0%" />
</set>

common_slide_out_left

<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

    <translate
        android:duration="200"
        android:fromXDelta="0%"
        android:fromYDelta="0%"
        android:toXDelta="-100%"
        android:toYDelta="0%" />
</set>

common_slide_in_left

<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

    <translate
        android:duration="200"
        android:fromXDelta="-100%"
        android:fromYDelta="0%"
        android:toXDelta="0%"
        android:toYDelta="0%" />
</set>

common_slide_out_right

<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

    <translate
        android:duration="200"
        android:fromXDelta="0%"
        android:fromYDelta="0%"
        android:toXDelta="100%"
        android:toYDelta="0%" />
</set>

Fragment的传参
Fragment的传参方式也有两种：

• 方式一：常规传参

// 传递参数
val bundle = Bundle()
bundle.putString("loginInfo","steven")
findNavController().navigate(R.id.loginFragment,bundle,navOption)

// 获取参数
 val bundle = arguments
if (bundle!=null){
   val loginTag = bundle.getString("loginInfo")
   view.findViewById<TextView>(R.id.login_info).text = loginTag
}

• 方式二：使用系统推荐的插件Safe Args
  Safe Args使用步骤：
  （1）添加依赖
  在项目的builder.gradle下面添加

    dependencies {
        ...
        classpath "androidx.navigation:navigation-safe-args-gradle-plugin:2.3.0"
    }

（2）在主module的builder.gradle下面添加

plugins {
    ...
    id 'androidx.navigation.safeargs'
}

（3）在navigation文件夹下面我们创建的文件下面要跳转的目标Fragment下面设置argument。

<fragment
        android:id="@+id/loginFragment"
        android:name="com.jack.androidjetpack.login.LoginFragment"
        android:label="fragment_login"
        tools:layout="@layout/fragment_login">
        <argument
            // 传递的参数key 
            android:name="loginInfo"
           // 默认值
            android:defaultValue="defaultValue"
           // 参数对应的类型
            app:argType="string" />
</fragment>

（4）Build-> Make Project
完成后会发现在我们的app->build->generated->source->navigation-args->debug->com.jack.androidjetpack.login文件夹下面有一个LoginFragmentArgs文件，而这个文件正是用来传递参数使用的。
（5）创建我们的bundle并进行传递

    val bundle = LoginFragmentArgs.Builder().setLoginInfo("jack").build().toBundle()

（6）获取我们传递的值

  val bundle = arguments
        if (bundle != null) {
            val loginTag = LoginFragmentArgs.fromBundle(bundle).loginInfo
            view.findViewById<TextView>(R.id.login_info).text = loginTag
        }

这样通过插件传值就结束了。

可以看到，可能会有人会疑惑，用Bundle不是更简单些吗，Safe Args 传递方式不仅编码复杂，还要安装它的插件，不会太麻烦吗？既然是Google推荐，那当然是有道理的这里不再啰嗦，直接贴上官方说明

Safe Args.png

感觉其实官方就说了一句话：使用Safe Args可以确保数据安全。但是说实话我还没有太明白和我们以往直接通过bundle有什么区别。知道的同学可以在下面留言大家探讨探讨。

到这里，关于Navigation的基础知识就结束了，下一篇我们看看Navigation在实际项目中的应用到底有哪些。