安卓软件开发：使用AndroidView（MDC）实现高级轮播图App-下篇

2024年已经过半了，我作为聋人独立开发者，我经常会时不时反思：自己这半年到底进步了多少？在这篇文章里，我分享一个用 MDC和 Kotlin 语言实现使用AndroidView和Kotlin开发轮播图功能。无论你有没有开发经验，相信这篇文章对你会非常有所帮助。

一、项目背景：

介绍MDC(Android View) Carousel UI

Material Design Components (MDC) 是构建现代 Android 应用的 UI 组件库，遵循 Google 的 Material Design 规范。而轮播图（Carousel）是现代 UI 中常见的功能之一，展示图片、商品列表等内容时非常有用。

参考资料：Material Design Components for Android 1.9.0 - Material Design

二、项目开发

2.7.1 项目配置

dependencies {
    implementation libs.androidx.core.ktx
    implementation libs.androidx.appcompat
    implementation libs.material
    implementation libs.androidx.activity
    implementation libs.androidx.constraintlayout
    implementation libs.androidx.recyclerview
    testImplementation libs.junit
    androidTestImplementation libs.androidx.junit
    androidTestImplementation libs.androidx.espresso.core
    implementation libs.material.v190
    implementation libs.androidx.recyclerview.v121  

}

//....
material-v190 = { module = "com.google.android.material:material", version.ref = "materialVersion" }
androidx-recyclerview = { group = "androidx.recyclerview", name = "recyclerview", version.ref = "recyclerview" }
//...

material = "1.12.0"
activity = "1.9.2"
constraintlayout = "2.1.4"
materialVersion = "1.9.0"
recyclerview = "1.3.2"
recyclerviewVersion = "1.2.1"

2.7.2 在 Kotlin 设置 Carousel

在 Activity 中使用 RecyclerView 来显示轮播图。下面的代码展示了如何在 Activity 中初始化 RecyclerView 配置 CarouselSnapHelper 和 CarouselLayoutManager。

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var recyclerView: RecyclerView
    private lateinit var carouselAdapter: CarouselAdapter

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

        recyclerView = findViewById(R.id.carousel_recycler_view)

        // 初始化 Adapter 设置 RecyclerView
        carouselAdapter = CarouselAdapter(getSampleData())
        recyclerView.adapter = carouselAdapter

        // 使用 CarouselLayoutManager 设置 LayoutManager
        recyclerView.layoutManager = CarouselLayoutManager()

        val snapHelper = CarouselSnapHelper()
        snapHelper.attachToRecyclerView(recyclerView)
    }

    private fun getSampleData(): List<Int> {
        return listOf(
            R.drawable.a,
            R.drawable.app,
            R.drawable.app,
            R.drawable.app,
            R.drawable.a
        )
    }
}

轮播图的 RecyclerView 创建一个适配器加载和显示图像，以下是自定义的 CarouselAdapter。

class CarouselAdapter(private val items: List<Int>) : RecyclerView.Adapter<CarouselAdapter.ViewHolder>() {

    override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): ViewHolder {
        val view = LayoutInflater.from(parent.context).inflate(R.layout.carousel_item, parent, false)
        return ViewHolder(view)
    }

    override fun onBindViewHolder(holder: ViewHolder, position: Int) {
        val imageResId = items[position]
        holder.imageView.setImageResource(imageResId)
    }

    override fun getItemCount(): Int = items.size

    inner class ViewHolder(itemView: View) : RecyclerView.ViewHolder(itemView) {
        val imageView: ImageView = itemView.findViewById(R.id.carousel_image_view)
    }
}

2.7.4 测试UI

2.7.5 视频演示

2.8 高级轮播动作的核心代码

 override fun onBindViewHolder(holder: ViewHolder, position: Int) {
        holder.imageView.setImageResource(items[position])

        //  MaskChanged 监听
        (holder.itemView as MaskableFrameLayout).setOnMaskChangedListener { maskRect ->
            // 当遮罩发生变化时执行动画
            holder.itemView.translationX = maskRect.left
            holder.itemView.alpha = lerp(1F, 0F, 0F, 80F, maskRect.left)
        }
    }

2.8.1 视频演示

三、技术难点

3.1 状态管理

在 MDC 中，状态管理相对来说很直接，比如处理图像选择或动态显示状态时，只需简单通过 setImageResource() 等 API 操作。但在 Jetpack Compose 中，使用 remember 和 mutableStateOf 可以更方便管理状态，状态变化会自动重新组合 UI。

3.2 MDC vs Jetpack Compose

• MDC (Material Design Components) 依赖于传统的 Android View 系统，开发只负责需要管理视图、布局和事件处理。这意味着开发需要手动处理视图的更新，例如在 RecyclerView 中，手动调用 notifyDataSetChanged() 刷新界面。
• Jetpack Compose 完全基于声明式 UI编写代码，不需要写XML，UI 的更新和状态绑定，只需改变状态，Compose 会自动重新绘制界面。使用 LazyColumn 和 LazyRow 替代 RecyclerView，可以很轻松实现复杂的布局和滚动行为，减少了代码量，提升了开发体验。

3.3 布局和性能

• 在 MDC 中，我们使用 RecyclerView 配合 LayoutManager 实现复杂布局，这种方法虽然成熟，但可能需要手动优化滚动性能。
• Jetpack Compose 的 LazyColumn 和 LazyRow 提供了内置的性能优化机制，处理长列表时会自动实现惰性加载，不会加载屏幕外的内容，提升性能。

3.4 自定义动画

通过使用 CarouselLayoutManager，可以轻松实现项目中的轮播效果，通过覆盖 onBindViewHolder 实现复杂的动画和遮罩变化。在 Jetpack Compose 中，实现类似动画效果可以通过 animate*AsState 或 LaunchedEffect 管理 UI 变化。

四、学习笔记

4.1 Jetpack Compose 和 Material Design Components (MDC) 的区别和优势

我可能已经熟悉了 Material Design Components (MDC)，这是基于传统的 Android View 系统的 UI 组件库。但近年来，Jetpack Compose 的出现彻底改变了我们构建界面的方式。这两者在开发方式、状态管理、布局处理和性能优化等方面都有明显的区别。我讲解这两者的不同之处，以及在开发中能从它们各自的优势中学到什么。

4.1.1 开发模式：传统 VS 声明式

• MDC：基于传统的 View 系统 MDC 是建立在 Android 的 View 系统之上的，开发界面的时候，你需要写 XML 文件来定义布局，并通过 Java 或 Kotlin 代码来操作这些视图。比如，当你需要更新界面时，你得手动调用 findViewById() 来获取视图，然后通过 setText() 或 setVisibility() 这样的函数修改界面内容。这种方式是大家熟悉的开发流程，但随着布局变得复杂，代码可能会显得很繁琐。

Jetpack Compose：声明式 UI 开发 不同的是，Jetpack Compose 完全抛弃了 XML 布局，所有 UI 都是用 Kotlin 代码描述的。它采用声明式编程的方式，你只需要专注于描述“界面应该是什么样子”，而不需要手动更新视图。UI 会根据状态的变化自动重新绘制。开发界面很直观，只需要改变状态，Compose 会自动处理 UI 更新。

举个例子，用 Compose 处理按钮点击事件后改变按钮文本，代码如下

var count by remember { mutableStateOf(0) }

Button(onClick = { count++ }) {
    Text("Nim已点击了$count times")
}

在 Compose 中，状态的变化（count++）直接触发 UI 的更新，而不需要手动去找这个按钮再更新它的文本内容。

4.2 状态管理：谁负责更新 UI？

• MDC：手动更新视图 在 MDC 中，需要自己管理 UI 和数据的同步。比如使用 RecyclerView，当数据变化时，需要显式调用 adapter.notifyDataSetChanged() 刷新列表。这种手动操作会导致代码更加重复且容易出错，特别是在处理复杂状态时。
• Jetpack Compose：自动重新组合 UI Compose 的状态管理很简单。只需要定义一个状态变量，当这个状态变化时，Compose 会自动更新界面。比如使用 remember 和 mutableStateOf 跟踪状态，状态发生变化时，Compose 会自动进行重组和更新 UI。 这让代码逻辑很简洁，不需要关注“如何更新 UI”，只需要定义状态“UI 应该是什么样的”。

4.3 布局管理：XML VS Kotlin 代码

• MDC：XML 文件布局 MDC 使用的是传统的 XML 文件布局，像 LinearLayout、RelativeLayout 等都是通过 XML 定义的。虽然这种方式已经非常成熟，但在处理复杂嵌套布局时，代码容易变得工作量大，而且维护真的很不方便。例如， XML 布局文件：

<LinearLayout
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:orientation="vertical">

    <TextView
        android:id="@+id/tv"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Title" />

    <Button
        android:id="@+id/btn"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Click me" />
</LinearLayout>

Jetpack Compose：用 Kotlin 描述布局 Compose 直接用 Kotlin 代码写布局，比如用 Column 来取代 LinearLayout，用 Row 排列横向的元素。对于开发来说，这种方式更灵活性，不再需要在 XML 和 Kotlin 之间来回切换。而且，随着项目规模增大，维护也会很容易。

举个简单例子，Compose 中的布局代码：

Column {
    Text(text = "tv")
    Button(onClick = { /* TODO */ }) {
        Text(text = "点击 Nim")
    }
}

• 这种方式看上去很简洁，少了很多 XML 文件和视图 ID 的管理，布局和逻辑紧密结合在一起。

4.4 性能和可维护性：复杂度表现

• MDC：性能优化需要手动操作 在使用 MDC 时，性能的优化更多地依赖于开发对布局层次的控制，特别是在 RecyclerView 中，需要小心布局的嵌套和重绘问题。虽然 MDC 的性能可以通过手动优化提高，但往往需要编写大量的代码。
• Jetpack Compose：内置性能优化 Compose 则通过惰性布局（如 LazyColumn、LazyRow）自动优化性能。它只会渲染屏幕上可见的内容，减少了不必要的计算。再加上它的状态管理机制，减少了手动刷新视图的复杂度，使得开发和维护的成本很低。

4.5 自定义和扩展性：谁更灵活？

• MDC：可定制但代码复杂 MDC 提供了一整套 Material Design 的 UI 组件，你可以通过 XML 或代码来定制这些组件。但对于某些复杂的自定义需求，可能需要继承和扩展已有的 View 或 ViewGroup，这会让代码变得复杂，需要了解较多的 View 生命周期和布局机制。
• Jetpack Compose：灵活易定制 Compose 提供了极高的定制化能力。可以通过自定义 Composable 函数和 Modifier 轻松调整布局和样式，扩展性强。例如，可以非常方便组合现有的组件或创建新的组件，而不需要关心视图的生命周期等复杂内容。

4.6 学习成本：MDC VS Jetpack Compose

• MDC：上手门槛低，复杂度高。如果之前有 Android View 开发经验，MDC 的学习曲线会很简单，可以直接复用已有的知识。但随着项目变得复杂，代码量增大，状态管理、UI 更新、性能优化等都会让开发过程变得复杂。
• Jetpack Compose：初期有点陌生，但提升。 如果你习惯了传统的 View 系统，Jetpack Compose 可能一开始会很不习惯，特别是它的声明式 UI 编程风格。但很多练手适应后，你会发现开发效率非常提高。UI 和状态的绑定让开发不再需要手动管理视图更新，代码很简洁清晰，维护成本也非常低。

五、总结

在这篇文章中，展示了如何使用 MDC（Android View）实现一个高级轮播图组件。虽然 MDC 强调了传统的 View 机制，但 Jetpack Compose 的优势在于其声明式编程和自动化的状态管理，适合现代应用开发。通过这两种技术的结合，可以为开发者带来更多选择，帮助我们构建出更加灵活和强大的 UI 界面。

六、思考

个人观点：

Jetpack Compose 和 MDC 是两种不同的开发方式，各有优缺点： MDC 是传统 View 系统，适合那些已经熟悉 Android View 系统的开发者，适合维护现有的老项目或者复杂的 UI 需求。 Jetpack Compose 是 Android UI 开发的未来趋势，简化了 UI 的构建和管理过程，特别是对于新项目来说，它可以非常提升开发效率和代码可维护性。 如果你正在开发新Demo，希望减少手动管理 UI 更新的复杂性，那么 Jetpack Compose 会是一个更好的选择。对于那些依赖旧版框架或者不希望立即切换到新框架的开发者来说，MDC 是一个非常稳定的解决方案。

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