Android scheme 跳转的设计与实现详解
缘起
随着 App 的成长，我们难免会遇到以下这些需求：
- H5 跳原生界面
- Notification 点击调相关界面
- 根据后台返回数据跳转界面，例如登录成功后跳不同界面或者根据运营需求跳不同界面
- 实现 AppLink 的跳转
为了解决这些问题，App 一般都会自定义一个 scheme 跳转协议，多端都实现这个协议，以此来解决各种运营需求。今天就来解析下QMUI最新版QMUISchemeHandler的设计与实现。
一个 scheme 的格式大概是这样子：
schemeName://action?param1=value1¶m2=value2
例如：
qmui://home?tab=2
从技术角度来讲，实现 scheme 的跳转并不是件很难的事情，就是下面两个步骤：
- 解析 scheme
- 根据解析结果跳转指定界面
但是写代码时如果不加以设计，就容易是堆一堆的 if else。例如：
if(action=="action1"){
doAction1(params)
}else if(action=="action2"){
doAction2(params)
}else {
...
}
每当有新的 scheme 添加时，就去添加一个 if，直到它逐渐变成一段巨长的烂代码，改都改不动。因而我们要勤思考、多重构，尽早通过设计出优良的框架来解放自己的双手。
对于 if else 这类的重构，一个基本的方式就是用查表法，将所有的条件以及其所要执行的行为放在一个 map 里，然后使用时通过去查询这个 map 而获取要执行的行为。而我们可以通过注解配合代码生成的方式构建这个 map，从而减少我们代码的编写量。除此之外，我们还需要考虑各种功能性需求：
- 可以设置拦截器 interceptor，例如跳某些界面，如果是非登录的状态，可能需要跳转到登录界面
- 参数可以指定一些基础类型， scheme 所携带的参数的值都是字符串，但我们希望它可以方便的转换成我们需要的基础类型
- 同一个 action 可以根据参数的不同而有不同的跳转行为，例如都是跳转书籍详情，漫画书籍和普通书籍要跳转的界面可能不一样
- 如果当前界面已经是目标界面，可以选择刷新当前界面或者启动一个新界面
- 对于 QMUI，是同时支持 Activity 和 Fragment 的，因而 scheme 也要同时支持这两者
- 可以自定义新界面的实例化方法
接口设计
任何一个库的开发，为了让业务使用方足够舒心，既要保证库的功能足够强大，也要保证使用的方便性，QMUI Scheme 对外主要是QMUISchemeHandler这个入口类， 以及ActivityScheme和FragmentScheme两个注解。
QMUISchemeHandler
QMUISchemeHandler通过 Builder 模式实例化：
// 设置schemeName
val instance = QMUISchemeHandler.Builder("qmui://")
// 防止短时间类触发多次相同的scheme跳转
.blockSameSchemeTimeout(1000)
// scheme 参数 decode
.addInterpolator(new QMUISchemeParamValueDecoder())
.addInterpolator(...)
// 默认 fragment 实例化 factory
.defaultFragmentFactory(...)
// 默认 activity 实例化 factory
.defaultIntentFactory(...)
// 默认 scheme 匹配器
.defaultSchemeMatcher(...)
.build();
if(!instance.handle("qmui://xxx")){
// scheme 未被 handle，日志记录？
}
大多数场景，QMUISchemeHandler采用单例模式即可。 其可以设置多个拦截器、设置 fragment、activity 的默认实例化工厂、以及默认的匹配器。实例工厂和匹配器都是提供了默认实现的，大多数场景是不需要调用者关心的。而且这里都只是设置全局默认值，到了 scheme 注解那一层，还可以为每个 scheme 指定不同的值，以满足可能的自定义需求。
ActivityScheme 与 FragmentScheme 注解
这两个注解是非常相似的，但是因为 Fragment 有一些更多的配置项，因为独立出来了。
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface ActivityScheme {
// scheme action 名
String name();
// 必须的参数列表，用于支持同一个 action 对应多个 scheme 的场景，每一项可以是"type=4" 来指定值，或者只传"type"来匹配任意值
String[] required() default {};
// 如果当前界面就是 scheme 跳转的目标值，可以选择刷新当前界面，当然当前界面必须实现 ActivitySchemeRefreshable
boolean useRefreshIfCurrentMatched() default false;
// 自定义当前 scheme 的匹配实现方法， 传值为 QMUISchemeMatcher 的实现
Class<?> customMatcher() default void.class;
// 自定义当前 Activity 实例工厂，传值为 QMUISchemeIntentFactory
Class<?> customFactory() default void.class;
// 指定参数的类型，支持 int/bool/long/float/double 这些基础类型，不指定则为 string 类型
String[] keysWithIntValue() default {};
String[] keysWithBoolValue() default {};
String[] keysWithLongValue() default {};
String[] keysWithFloatValue() default {};
String[] keysWithDoubleValue() default {};
}
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface FragmentScheme {
// 这些参数都同 ActivityScheme
String name();
String[] required() default {};
Class<?> customMatcher() default void.class;
String[] keysWithIntValue() default {};
String[] keysWithBoolValue() default {};
String[] keysWithLongValue() default {};
String[] keysWithFloatValue() default {};
String[] keysWithDoubleValue() default {};
//同 ActivityScheme，但当前UI必须实现 FragmentSchemeRefreshable
boolean useRefreshIfCurrentMatched() default false;
// 同 ActivityScheme, 但传值是 QMUISchemeFragmentFactory 的实现类
Class<?> customFactory() default void.class;
// 可以承载目标 Fragment 的 activity 列表，如果当前 activity 不在列表里，则用 activities 的第一项启动新的 activity
Class<?>[] activities();
// 是否强制启动新的 Activity
boolean forceNewActivity() default false;
// 可以通过 scheme 里的参数来控制是否强制启动新的 Activity
String forceNewActivityKey() default "";
}
可以看出，我们前面所罗列的各种需求，都在 SchemeHandler 以及两个 scheme 里体现出来了。
使用
对于业务使用者，我们只需要在Activity或者Fragment上加上注解。QMUISchemeHandler默认会将参数解析出来并放到Activity的 intent 里或者Fragment的 arguments 里，因而我们可以在onCreate里将我们关心的值取出来：
@ActivityScheme(name="activity1")
class Activity1: QMUIActivity{
override fun onCreate(...){
...
if(isStartedByScheme()){
// 通过 intent extra 获取参数的值
val param1 = getIntent().getStringExtra(paramName)
}
}
}
@FragmentScheme(name="activity1", activities = {QDMainActivity.class})
class Fragment1: QMUIFragment{
override fun onCreate(...){
...
if(isStartedByScheme()){
// 通过 arguments 获取参数的值
val param1 = getArguments().getString(paramName)
}
}
}
这种传值方法很符合 Android 官方设计的做法了，这也要求Fragment遵循无参构造器的使用方式。
对于 WebView， 我们可以通过重写WebViewClient#shouldOverrideUrlLoading来处理 scheme 跳转：
class MyWebViewClient: WebViewClient{
override fun shouldOverrideUrlLoading(view: WebView, url: String){
if(schemeHandler.handle(url)){
return true;
}
return super.shouldOverrideUrlLoading(view, url);
}
override fun shouldOverrideUrlLoading(view: WebView, request: WebResourceRequest){
if(schemeHandler.handle(request.getUrl().toString())){
return true;
}
return super.shouldOverrideUrlLoading(view, request);
}
}
实现
QMUISchemeHandler采用代码生成的方式，在编译期生成一个SchemeMapImpl类，其实现了SchemeMap类
public interface SchemeMap {
// 通过 action 和参数寻找 SchemeItem
SchemeItem findScheme(QMUISchemeHandler handler, String schemeAction, Map<String, String> params);
// 判断 schemeAction 是否存在
boolean exists(QMUISchemeHandler handler, String schemeAction);
}
而每个 scheme 的注解对应一个SchemeItem:
ActivityScheme对应实例化一个ActivitySchemeItem类，并加入到 map 中FragmentScheme对应实例化一个FragmentSchemeItem类，并加入到 map 中
在编译期通过SchemeProcessor生成的SchemeMapImpl大概是这样子的：
public class SchemeMapImpl implements SchemeMap {
private Map<String, List<SchemeItem>> mSchemeMap;
public SchemeMapImpl() {
mSchemeMap = new HashMap<>();
List<SchemeItem> elements;
ArrayMap<String, String> required = null;
elements = new ArrayList<>();
required =null;
elements.add(new FragmentSchemeItem(QDSliderFragment.class,false,new Class[]{QDMainActivity.class},null,false,"",required,null,null,null,null,null,SliderSchemeMatcher.class));
mSchemeMap.put("slider", elements);
elements = new ArrayList<>();
required = new ArrayMap<>();
required.put("aa", null);
required.put("bb", "3");
elements.add(new ActivitySchemeItem(ArchTestActivity.class,true,null,required,null,new String[]{"aa"},null,null,null,null));
mSchemeMap.put("arch", elements);
}
@Override
public SchemeItem findScheme(QMUISchemeHandler arg0, String arg1, Map<String, String> arg2) {
List<SchemeItem> list = mSchemeMap.get(arg1);
if(list == null || list.isEmpty()) {
return null;
}
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
SchemeItem item = list.get(i);
if(item.match(arg0, arg2)) {
return item;
}
}
return null;
}
@Override
public boolean exists(QMUISchemeHandler arg0, String arg1) {
return mSchemeMap.containsKey(arg1);
}
}
整体的设计以及实现思路就是这样，剩下的就是各种编码细节了。有兴趣的可以通过QMUISchemeHandler#handle()进行追踪下，或者看看SchemeProcessor是如何做代码生成的。这个功能看上去简单，其实也包括了 Builder 模式、责任链模式、工厂方法等设计模式的运用，还有 SchemeMatcher、 SchemeItem 等对面向对象的接口、继承、多态等的运用。读一读或许对你有所启迪，或许你也能帮我发现某些潜在的 Bug。
总结
