Android SDK开发艺术探索（一）开篇与设计

一、前言

Android SDK开发艺术探索系列基于实际生产中的业务型SDK开发实践经验，具有一定的实战性与技术性，不仅包含一定业务背景下的经验之谈，还系统性地介绍了一款第三方SDK的开发过程以及相关技术的选型。在这个系列中，你不仅能了解到如何开发一款第三方SDK，还能学习到通用的Android开发知识、软件工程思想，甚至一些奇奇怪怪的知识。

在本篇文章中你可以了解到如何设计一个SDK，定义与第三方交互的数据结构、数据预处理。了解到SDK与APP交互的通讯机制，包括整个流程的交互逻辑设计，规避信任问题。更能从这些设计中了解到对应的通用技术要点与设计思路。

系列文章：

Android SDK开发艺术探索（一）开篇与设计

Android SDK开发艺术探索（二）Exception or ErrorCode

Android SDK开发艺术探索（三）初始化

Android SDK开发艺术探索（四）个性化配置

Android SDK开发艺术探索（五）安全与校验

Android SDK开发艺术探索（六）压缩与优化

Android SDK开发艺术探索（七）依赖原则与打包方法

二、SDK的定义与场景

2.1、SDK的定义

SDK

SDK全称 Software Development Kit，广义上的SDK 是为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用程序时所使用的开发工具的集合；狭义上的 SDK 则是基于系统基础组件进行二次开发封装的、独立的、能够完成特定功能并返回相关数据的一组工具的集合。

说人话，SDK一般就是我们常见的jar包、so库、aar包，大到一套JDK，小到只有一个方法的jar包，都可以称之为SDK。SDK的本质是一系列方法、逻辑的集合，对资源与API封装后的产物。

2.2、SDK的场景

SDK的定义我们了解了，那么SDK在行业内的场景有哪些呢？SDK广泛存在于2B产品中（此处禁止联想...）。如推送SDK，支付SDK，地图SDK、OCR-SDK、人脸识别SDK、游戏SDK等等。标准化的、可复用的SDK产品，广泛提高了中小型公司开发APP的效率。

三、SDK接口设计

设计一个SDK，有两个明确的原则贯穿始终：

一是：最小可用性原则，即用最少的代码，如无必要勿增实体；二是：最少依赖性原则，即用最低限度的外部依赖，如无必要勿增依赖。

首先我们需要明确一下这个SDK的职责与边界，定义与宿主App的交互参数。即SDK接收什么？输出什么？

举个例子：

关键要点：

出入参都有一个token，用于本次调用的关联与凭证。
前端SDK设计入参时，应当尽量减少前端参数交互，相关参数尽量在获取token时传入后端服务，以此保持SDK接口调用的简洁性与调用的灵活性。

3.1、出入参设计

大多数情况下，出入参需要交互多个字段。那么就产生了数据组装的问题。因此，必须设计一个便捷、清晰的数据结构。

SDK出入参本质上是交互一组键值对（Key-Value），因此可以考虑的方式有：

3.1.1、传递一个Map

生成一个Map，并设置对应的Key-Value。可行，但缺点是暴露了过多生成参数的细节与内部逻辑，Map的生成与KEY的设置相对不可控，也埋下了数据不一致的隐患。

HashMap

**Tips：**采用HashMap实例在activity间传输时，需要使用bundle.putSerializable(KEY_REQ, value);

3.1.2、传递一个String

生成一个JSON格式的字符串，跟Map方案的缺点类似，组装过程中还容易产生JSON格式问题。

3.1.3、传递一个自定义实体类

通过SDK模块内置专用实体类的实例，动态设置相关参数，交互类的实例。该放方案简单易用，屏蔽了生成与设置的细节，直接通过简单的set方法接口为其赋值，并且可以在赋值时进行数据校验、限定。

入参构建示例：

//构建请求实体
final ReqContent req = new ReqContent();
req.setToken("a_valid_token");
req.setSignature("a_valid_signature");
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返参获取示例：

//获取返回实体
ResultContent result = getResult(intent);
int code = result.getCode();
String message = result.getMessage();
String token = result.getToken();
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**Tips1：**采用自定义实体类作为出入参在activity间传输时，无法直接传递实体，需要经过序列化。有两种方法可以实现

1、实体类需要实现 JDK下的Serializable接口，通过bundle传输：

bundle.putSerializable(KEY_REQ, req);
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2、实体类需要实现 Android SDK下的Parcelable接口，通过bundle传输：bundle.putParcelable(KEY_REQ, req);

**Tips2：**需要注意的是：Intent 中的 Bundle 是使用 Binder 机制进行数据传送的，有大小限制，所以务必不要进行大数据传输，建议最大不超过500K，越小越好，避免传输图片。（实测不同版本有不同限制，500K不是一个确定的数目，感兴趣的可以自己测试一下）

3.2、调用封装设计

SDK的调用，需遵循简单、封装的原则。主要有两种类型，一是单纯的、无界面的、不与用户交互的代码逻辑，如常见的加密、摘要生成SDK等等，直接通过一个最简单的方法调用后直接返回即可。二是复杂的、有界面、直接接触用户的SDK，此类SDK也是本篇重点讨论的类型。

背景：SDK内部有一系列承载不同业务逻辑的Activity，第三方通过启动SDK的入口Activity进行SDK调用与业务分发，那么如何做一个优雅的调用封装？

封装前的调用：

//繁琐的调用代码
Bundle bundle = new Bundle();
//这里要暴露或者约定一个静态KEY
bundle.putParcelable(KEY_REQ, request);
Intent intent = new Intent(context, EntryActivity.class);
//屏蔽转场动画，让画面跳转更和谐
intent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NO_ANIMATION);
intent.putExtras(bundle);
context.startActivity(intent);
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封装后的调用：

//简洁的调用代码
MySDK.launchSdk(context,req);

//将复杂逻辑或细节内置于SDK中，对外提供封装好的静态方法即可
public static void launchSdk(Context context, ReqContent request) {
    Bundle bundle = new Bundle();
    bundle.putParcelable(KEY_REQ, request);
    Intent intent = new Intent(context, EntryActivity.class);
    //屏蔽转场动画，让画面跳转更和谐
    intent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NO_ANIMATION);
    intent.putExtras(bundle);
    context.startActivity(intent);
}
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如此一来，不仅简化了调用，还屏蔽了一系列中间过程的模板代码，何乐而不为呢？SDK多写几行代码，可以方便开发者千万家。这里只是简单提供了一个思路，具体流程具体分析，从这里发散开去即可，但是也要避免过度封装，导致扩展、兼容性的问题。

值得一提的是：采用Activity来做SDK入口与业务分发是一个比较“重”的逻辑，这在SDK设计中也是一个值得考量的性能维度。

3.3、数据返回设计

数据返回是SDK设计中不可缺失的一环。遵循的是**“调用即响应”**的原则，响应具体可以分为返回码、抛异常。切勿设计出无响应、无回调的SDK逻辑。SDK内部流程处理完毕后必须给调用方一个返回，业务才能继续。具体来讲，处理了if，就必须关注else，处理了case，就必须关注default，这也是良好的java编程习惯的一部分。

业务型SDK的数据返回机制需要怎么设计呢？首先我们看下需求背景：

需要在App与SDK的Activity间进行数据传输
调取SDK后，需要执行一段异步逻辑，结束后需及时关闭；
需要在逻辑代码处理过程中随时随地的构造返回参数并返回；
SDK代码需集成于各类第三方App，需要通用的交互机制，避免引起更多兼容问题。

采用startActivityForResult()? 理论可行，但不够灵活，弃用。

采用EventBus ? 避免引入非必须第三方依赖，暂时放弃。

采用BroadcastReceiver？Android 内置的四大组件之一，为组件间交互而生。而且灵活方便，与入参方法呼应，可以从Intent中传输数据。

广播又可以分为全局广播和应用内广播，全局广播可以跨App传递，基于Binder机制，在这个场景下显得过于大材小用。而应用内广播，基于Handler机制，仅限于同一应用内的数据交互，相比于全局广播无需进程间通信，效率更高、也无需担心其他应用接收广播带来的安全性问题。下面来看下应用实例：

发送数据

//SDK内部封装的静态方法，提供给SDK内部模块统一调用
public static void sendResult(String token, int code, String message) {

    ResultContent result = new ResultContent();
    result.setToken(token);
    result.setCode(code);
    result.setMessage(message);

    Bundle bundle = new Bundle();
    bundle.putParcelable(KEY_RESULT, result);

    Intent intent = new Intent();
    intent.setAction(MY_SDK_RECEIVER_ACTION);
    intent.putExtras(bundle);
    LocalBroadcastManager.getInstance(MySDK.getContext()).sendBroadcast(intent);
}
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接收数据

//SDK内部封装的注册方法，提供给APP模块统一调用
public static void registerReceiver(BroadcastReceiver receiver) {
    IntentFilter filter = new IntentFilter();
    filter.addAction(MY_SDK_RECEIVER_ACTION);
    LocalBroadcastManager.getInstance(getContext()).registerReceiver(receiver, filter);
}

//SDK内部封装的反注册方法，提供给APP模块统一调用，如果在onCreate()方法中注册，则在onDestroy()方法中反注册。
public static void unregisterReceiver(BroadcastReceiver receiver) {
    LocalBroadcastManager.getInstance(getContext()).unregisterReceiver(receiver);
}


//APP 中定义的广播接收器，用于接收返回参数
public class MyReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        ResultContent result = MySDKHelper.getResult(intent);
        if (result == null) {
            return;
        }
        int code = result.getCode();
        String message = result.getMessage();
        String token = result.getToken();
        String log = String.format(Locale.CHINA,"返回码: %d 返回信息: %s Token: %s", code, message, token);
        Log.d(TAG, log);
    }
}
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补充：出入参需要根据项目具体需要灵活设计，如无必要，勿增实体，简单就是美。如果sdk业务足够简单，就直接采用常见的方法调用结合参数返回即可；再复杂一些则采用接口回调的形式，如Interface回调、BroadcastReceiver回调来处理。

四、参数过滤设计

参数过滤是指在入参过程中对入参数据进行过滤，避免无意义后续业务流程，及时提供调用反馈。

常见的过滤方式有：非空检测、数据类型检测，数据格式检测。还可以通过自定义注解的方式对参数进行标记，通过编译器的检测就可以及时纠正数据类型。

一个简单的自定义注解示例

public class SourceAnnotationDemo {

    public static final String TYPE_A = "A";
    public static final String TYPE_B = "B";

    private String type;

    @StringDef({TYPE_A, TYPE_B})
    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
    public @interface MyType {
    }

    public String getType() {
        return type;
    }

    //限定了该方法的参数只能是设置限定的TYPE_A或TYPE_B，否则编译器提示错误
    public void setType(@MyType String type) {
        this.type = type;
    }
}
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五、交互流程设计

“前端没有绝对的安全！”——鲁迅

正如鲁迅所说，前端没有绝对的安全，因此我们在设计SDK的整体交互逻辑时，必须考虑返回结果的合法性问题。

5.1、错误的返回

在错误的返回中，由于错误的结果理论上并不会对业务造成损失，比如支付失败，业务处理流程上并不会产生异常结果，当做失败处理即可。

5.2、成功的返回

在成功的返回中，由于成功的结果理论上是继续业务流程的依据，比如支付成功后发货行为。因此必须严格判断返回的可靠性。

在前端代码中，容易被破解者通过Hook等非正常手段篡改或者伪造返回，因此不能直接信任前端返回码。一般支付的流程，都是类似的设计。

5.3、参考流程

参考流程

流程要点：

交互凭证（Token）从后端接口交互中返回，用于对应当次调用，此时若有更多参数需要获取，也应当从该接口中传入，保持前端接口的简洁性与数据交互的灵活性；
SDK处理完内部逻辑后，返回前端返回码通知App流程结束，App根据返回码类型来确定是否需要进一步确认。此处也可以精简前端返回，将更多业务字段从后端查询确认接口中返回，保持前端接口的简洁性与数据交互的灵活性。

五、结语

本文从开篇的SDK定义与场景出发，介绍了SDK的接口设计，参数过滤，以及合时信任链下的流程设计。接下来将继续介绍SDK开发中对于异常与错误返回的讨论， Exception or ErrorCode？It's a question.

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本文首发于我的专栏 AndDev安卓开发已授权鸿洋公众号独家发布。