Android Activity中集成自定义类功能的委托模式实践

本文旨在解决Android开发中，Activity需要继承AppCompatActivity同时又想复用自定义类功能（如HereMapClass）时的“多重继承”问题。由于Java不支持多重继承，我们将深入探讨并实践委托模式（Delegation Pattern），这是一种优雅且高效的设计模式，允许Activity在不违反单继承原则的前提下，集成并利用自定义类的核心功能，实现职责分离和代码复用。

1. 理解Java的单继承限制与Android Activity的特殊性

在Java编程语言中，类只允许单继承，即一个类只能直接继承自一个父类。这意味着，如果一个类A已经继承了类B，它就不能再同时继承类C。

对于Android开发而言，所有用于显示用户界面的Activity都必须直接或间接继承自android.app.Activity。为了兼容旧版本Android系统并利用Material Design等特性，我们通常会继承androidx.appcompat.app.AppCompatActivity。例如，在问题描述中，HereMap类已经声明为：

public class HereMap extends AppCompatActivity {    // ...}

这表示HereMap已经占据了其唯一的继承槽。因此，试图让HereMap同时继承另一个自定义类HereMapClass（例如public class HereMap extends AppCompatActivity, HereMapClass）在Java中是语法错误的，因为Java不支持多重继承。

2. 解决方案：委托模式 (Delegation Pattern)

当一个类需要另一个类的功能，但又不能通过继承来实现时，委托模式提供了一个优雅的解决方案。委托模式的核心思想是：一个对象（委托者，Delegator）不直接执行某个任务，而是将该任务的执行“委托”给另一个对象（被委托者，Delegatee）。委托者持有被委托者的引用，并在需要时调用被委托者的方法。

委托模式的优势：

规避单继承限制： 允许一个类在不继承另一个类的情况下复用其功能。职责分离： 清晰地划分了不同对象的职责。Activity专注于UI和生命周期管理，而自定义类专注于其特定的业务逻辑（如地图数据下载、POI管理等）。提高灵活性和可维护性： 委托者与被委托者之间的耦合度较低，更容易修改和替换。代码复用： HereMapClass可以在多个Activity或非UI组件中被复用，而无需复制其核心逻辑。

3. 实现委托模式的步骤与示例

根据问题描述，HereMapClass旨在管理地图下载等非视觉操作，而HereMap Activity则负责在UI上显示地图。这正是委托模式的理想应用场景。

3.1 明确HereMapClass的职责

首先，我们需要确保HereMapClass只包含与地图逻辑、数据管理相关的功能，而不直接包含UI组件（如MapView或AndroidXMapFragment），因为这些通常由Activity管理。如果HereMapClass需要与地图视图交互，它可以通过方法参数接收Map对象或回调接口。

根据提供的代码，HereMapClass中包含了一些UI相关的成员变量（如MapView view，ProgressBar downloadProgressBar），这些应该从HereMapClass中移除，并由HereMap Activity来管理。HereMapClass应专注于地图引擎、加载、定位等逻辑。

优化后的HereMapClass示例：

import android.content.Context;import android.util.Log;import android.widget.ProgressBar; // 注意：ProgressBar的更新可能需要UI线程，后续处理import android.widget.Toast;import com.here.sdk.mapview.MapEngine; // 假设SDK的导入import com.here.sdk.mapview.MapLoader;import com.here.sdk.mapview.MapPackage;import com.here.sdk.mapview.PositioningManager;import com.here.sdk.core.GeoCoordinate;import org.json.JSONArray;import java.util.ArrayList;public class HereMapClass {    private final static String TAG = HereMapClass.class.getSimpleName();    private Context context; // 用于Toast等需要Context的操作    // 地图核心逻辑相关的成员变量    private MapEngine mapEngine;    private MapLoader mapLoader;    private PositioningManager positioningManager = null;    private PositioningManager.OnPositionChangedListener positionListener;    private GeoCoordinate currentPosition;    private ArrayList currentInstalledMaps;    private String currentInstalledMapsString;    // 业务数据    JSONArray jsonPoints;    JSONArray jsArray;    ArrayList poiArr;    String gpsFolder;    String poiFolder;    String loopName = "";    String loopLang = "";    String loopEvent = "";    // 注意：ProgressBar不再是HereMapClass的成员，需要通过接口或参数传递更新    private ProgressBar externalProgressBar; // 委托者传递进来的ProgressBar引用    // 构造函数，接收Context    public HereMapClass(Context context) {        this.context = context;        // 在这里初始化MapEngine等非UI组件        MapEngine.getInstance().init(() -> {            Log.d(TAG, "MapEngine initialized.");            mapEngine = MapEngine.getInstance();            mapLoader = mapEngine.getMapLoader();            // 可以立即请求地图包列表            requestMapPackages();        });        currentInstalledMaps = new ArrayList();    }    // 设置外部进度条，用于更新UI    public void setDownloadProgressBar(ProgressBar progressBar) {        this.externalProgressBar = progressBar;    }    // 地图加载器监听器，用于处理地图包下载进度和结果    private MapLoader.Listener mapLoaderHandler = new MapLoader.Listener() {        @Override        public void onProgress(int progress) {            Log.i(TAG, "Progress " + progress + "%");            if (externalProgressBar != null) {                // 注意：UI更新必须在主线程，这里只是示例，实际需要Handler或runOnUiThread                externalProgressBar.setProgress(progress);            }        }        @Override        public void onInstallationSize(long diskSize, long networkSize) {            Log.i(TAG, "Map data require " + diskSize + " bytes on disk, " + networkSize + " bytes for download.");        }        @Override        public void onGetMapPackagesComplete(MapPackage rootMapPackage, MapLoader.ResultCode resultCode) {            if (resultCode == MapLoader.ResultCode.OPERATION_SUCCESSFUL) {                Log.i(TAG, "Map packages received successful: " + rootMapPackage.getTitle());                currentInstalledMaps.clear();                populateInstalledMaps(rootMapPackage);                updateInstalledMapsString();            } else {                Log.e(TAG, "Can't retrieve map packages: " + resultCode.name());                Toast.makeText(context, "Error: " + resultCode.name(), Toast.LENGTH_SHORT).show();            }        }        private void populateInstalledMaps(MapPackage pac) {            if (pac.getInstallationState() == MapPackage.InstallationState.INSTALLED) {                Log.i(TAG, "Installed package found: " + pac.getTitle() + " id " + pac.getId());                currentInstalledMaps.add(pac);            } else if (pac.getChildren() != null && pac.getChildren().size() > 0) {                for (MapPackage p : pac.getChildren()) {                    populateInstalledMaps(p);                }            }        }        private void updateInstalledMapsString() {            StringBuilder sb = new StringBuilder();            for (MapPackage pac : currentInstalledMaps) {                sb.append(pac.getTitle());                sb.append("n");            }            currentInstalledMapsString = sb.toString();            Log.d(TAG, "Installed Maps:n" + currentInstalledMapsString);        }    };    // 公共方法：请求地图包列表    public void requestMapPackages() {        if (mapLoader != null) {            mapLoader.getMapPackages(mapLoaderHandler);        } else {            Log.e(TAG, "MapLoader is not initialized.");        }    }    // 公共方法：开始下载地图包（示例）    public void startMapDownload(MapPackage mapPackage) {        if (mapLoader != null) {            mapLoader.installMapPackages(java.util.Collections.singletonList(mapPackage), mapLoaderHandler);        }    }    // 获取已安装地图列表的字符串表示    public String getInstalledMapsInfo() {        return currentInstalledMapsString;    }    // 其他地图逻辑方法...    // 例如：初始化定位管理器    public void initializePositioningManager() {        if (positioningManager == null) {            positioningManager = PositioningManager.getInstance();            // ... 配置positionListener ...            positioningManager.start(PositioningManager.LocationMethod.GPS_NETWORK);        }    }    // 生命周期管理方法（供Activity调用）    public void onResume() {        if (positioningManager != null) {            positioningManager.start(PositioningManager.LocationMethod.GPS_NETWORK);        }    }    public void onPause() {        if (positioningManager != null) {            positioningManager.stop();        }    }    public void onDestroy() {        // 释放资源        if (positioningManager != null) {            positioningManager.stop();            positioningManager = null;        }        if (mapEngine != null) {            mapEngine.dispose(); // 假设有dispose方法            mapEngine = null;        }        Log.d(TAG, "HereMapClass resources disposed.");    }}

3.2 HereMap Activity实现委托

HereMap Activity将持有HereMapClass的一个实例，并在其生命周期方法中调用HereMapClass相应的方法。

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HereMap Activity示例：

import android.os.Bundle;import android.util.Log;import android.widget.ProgressBar;import android.widget.TextView;import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;import com.here.sdk.mapview.MapError;import com.here.sdk.mapview.MapScene;import com.here.sdk.mapview.MapView;import com.here.sdk.core.GeoCoordinates;public class HereMap extends AppCompatActivity {    private final static String TAG = HereMap.class.getSimpleName();    // UI 组件，由Activity直接管理    private MapView mapView;    private ProgressBar downloadProgressBar;    private TextView installedMapsTextView;    // 委托对象    private HereMapClass hereMapDelegate;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_here_map); // 假设有一个包含MapView和ProgressBar的布局        // 初始化UI组件        mapView = findViewById(R.id.map_view); // 假设布局中MapView的id为map_view        mapView.onCreate(savedInstanceState); // 调用MapView的生命周期方法        downloadProgressBar = findViewById(R.id.download_progress_bar); // 假设布局中ProgressBar的id        installedMapsTextView = findViewById(R.id.installed_maps_text_view); // 假设布局中TextView的id        // 初始化委托对象        hereMapDelegate = new HereMapClass(this);        hereMapDelegate.setDownloadProgressBar(downloadProgressBar); // 将Activity的ProgressBar传递给委托对象        // 配置地图视图        mapView.get        mapView.get /// 假设这里是获取Map对象        mapView.get  // 假设这里是加载地图场景        mapView.getMapScene().loadScene(MapScene.BuiltInSchemes.NORMAL_DAY, new MapScene.LoadSceneCallback() {            @Override            public void onLoadScene(MapError mapError) {                if (mapError == null) {                    Log.d(TAG, "Map scene loaded successfully.");                    // 地图加载成功后，可以调用委托对象的方法进行地图逻辑操作                    hereMapDelegate.requestMapPackages(); // 请求地图包列表                    hereMapDelegate.initializePositioningManager(); // 初始化定位                } else {                    Log.e(TAG, "Map scene loading failed: " + mapError.name());                }            }        });        // 示例：获取并显示已安装地图信息        // 实际中可能需要一个回调机制，当hereMapDelegate完成操作后通知Activity更新UI        // 这里简化为直接调用        updateInstalledMapsInfo();    }    private void updateInstalledMapsInfo() {        // 由于mapLoaderHandler是异步的，这里可能不会立即获取到最新数据        // 更好的做法是HereMapClass通过接口回调通知Activity更新UI        String info = hereMapDelegate.getInstalledMapsInfo();        if (info != null && !info.isEmpty()) {            installedMapsTextView.setText("Installed Maps:n" + info);        } else {            installedMapsTextView.setText("No map packages installed or info not available yet.");        }    }    @Override    protected void onResume() {        super.onResume();        mapView.onResume(); // 调用MapView的生命周期方法        hereMapDelegate.onResume(); // 调用委托对象的生命周期方法    }    @Override    protected void onPause() {        super.onPause();        mapView.onPause(); // 调用MapView的生命周期方法        hereMapDelegate.onPause(); // 调用委托对象的生命周期方法    }    @Override    protected void onDestroy() {        super.onDestroy();        mapView.onDestroy(); // 调用MapView的生命周期方法        hereMapDelegate.onDestroy(); // 调用委托对象的生命周期方法    }    @Override    protected void onSaveInstanceState(Bundle outState) {        super.onSaveInstanceState(outState);        mapView.onSaveInstanceState(outState); // 调用MapView的生命周期方法    }}

布局文件 activity_here_map.xml 示例：

4. 注意事项与最佳实践

UI更新： HereMapClass中的mapLoaderHandler在更新ProgressBar时，需要确保是在UI线程中进行。可以通过Activity.runOnUiThread()方法或者使用Handler来处理。

// 在HereMapClass的onProgress方法中if (externalProgressBar != null && context instanceof Activity) {    ((Activity) context).runOnUiThread(() -> externalProgressBar.setProgress(progress));}

生命周期管理： 委托对象HereMapClass的初始化和资源释放应与HereMap Activity的生命周期同步。在onCreate中初始化，在onResume和onPause中管理定位等动态资源，在onDestroy中释放所有资源。

通信机制： 如果HereMapClass需要将事件或数据反馈给HereMap Activity（例如，地图下载完成、定位更新），可以定义一个接口（Callback Interface）。HereMap Activity实现该接口，并将自身作为监听器传递给HereMapClass。

// 定义接口public interface MapOperationListener {    void onMapPackagesDownloaded(String info);    void onPositionUpdated(GeoCoordinate position);    // ... 其他回调}// HereMapClass中private MapOperationListener listener;public void setMapOperationListener(MapOperationListener listener) {    this.listener = listener;}// 当事件发生时：if (listener != null) {    listener.onMapPackagesDownloaded(currentInstalledMapsString);}// HereMap Activity中public class HereMap extends AppCompatActivity implements MapOperationListener {    // ...    @Override    protected void onCreate(...) {        // ...        hereMapDelegate.setMapOperationListener(this);        // ...    }    @Override    public void onMapPackagesDownloaded(String info) {        runOnUiThread(() -> installedMapsTextView.setText("Installed Maps:n" + info));    }    // ...}

Context的正确使用： HereMapClass接收Context是正确的，但应注意避免持有Activity的强引用导致内存泄漏。如果HereMapClass的生命周期可能超出Activity，应考虑使用ApplicationContext，或者在onDestroy中将Context引用置空。在上述示例中，由于HereMapClass的生命周期与Activity绑定，且在onDestroy中进行了清理，因此问题不大。

职责边界： 始终保持Activity专注于UI和用户交互，将复杂的业务逻辑和数据处理委托给其他纯Java类。这有助于构建更健壮、可测试和可维护的应用程序。

总结

通过采用委托模式，我们成功地解决了Android开发中Activity“多重继承”的难题。HereMap Activity专注于其UI展示和Android生命周期管理，而HereMapClass则封装了地图相关的核心业务

以上就是Android Activity中集成自定义类功能的委托模式实践的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！