android从程序员到架构师之路-课程大纲(参考模板)

Android：从程序员到架构师之路By 高焕堂课程简介：一般而言，人们大多先学开发(代码)的技术，随后才学(架构)设计的方法。

然而，在实际做事时，却是先设计，随后才写出代码来。

敏捷过程则让设计与写码迭代循环下去，一直到完成为止。

在本课程里，就遵循敏捷的迭代过程，从思想、方法、模式、范例和成功案例各种不同角度，带你学习从设计到代码的途径。

让你在活泼的过程中，轻松地从原本的代码世界，迅速熟悉设计的新天地。

在跃入架构设计新天地时，你很快会发现，架构设计的主要流派有二：●抽象思维派：致力于抽象出稳定、可靠、不变的共同性架构；亦即，追求<万变不离其宗>的宗。

●组合创新派：致力于组合出具体独特性的创新架构；亦即，追求<与众不同>的特质。

在本课程里，将以后者(组合创新)为主轴，希望能陪伴你在移动互联网、智能终端的创新潮流中，能如鱼得水、展现无比的创造力。

此外，也会帮你建立扎实的抽象思维能力。

为了让你能顺利从(代码)开发跃升到(架构)设计，本课程会坚持一个美好的信念：”各项架构设计决策都必须能迅速落实为代码”。

一方面符合敏捷的原则；另一方面，你可以从熟悉的代码中，领悟到其幕后的设计思想和技术。

例如，本课程也以Android开源的代码来阐述其幕后的 UI、IPC、HAL等架构的设计思维和技巧。

为了特别强调架构与代码两者之间的无隙缝衔接，高焕堂老师特别设计了EIT代码造形，让组合创新派的设计核心：接口(即EIT的<I>)能直接落实到代码。

因之，EIT造形成为架构与代码的核心交汇点。

此外，在本课程里，将由高老师指导大家亲自进行架构设计，直接取得实务经验；例如，以移动互联网+智能家庭的情境，设计出手机与TV整合、多萤互动的新型系统架构，并迅速落实为可执行的框架代码。

并藉由成功案例分享来提供大量的实务设计模式，融合到框架的开发与API设计上，让学员在最短的时间内获得扎实的设计经验和技巧；往上应用于各行各业上。

课程大綱：Part-1: 从架构到代码的过程1.1 敏捷与架构的完美组合●敏捷开发的原则和价值观●开发、架构、测试之关系●架构在敏捷过程里的角色●架构师在敏捷过程的职责●过程观点：(需求)测试做<反馈>，敏捷(过程)做<迭代>；●分合观点：(架构)设计做<分>，(代码)开发做<合>●测试触发反馈，反馈带动迭代，迭代驱动<架构代码>重构●迭代促进了<架构师&开发者>的心灵沟通与携手协作●举例：架构师如何设计敏捷的起始架构(Simple Solution)⏹加法设计：围绕问题( Problem)和愿景(Vision)，产生创意构想(Creative Idea)⏹减法设计：创意爱上限制(Creativity loves constraint)1.2 代码是架构的外貌，永远青春●架构师与开发者的合作成果：架构+代码=软件(系统)●架构是软件的骨架、代码是软件的外貌●架构是软件的核心●架构的用意：创新组<合>●架构设计的焦点：接口(Interface)●设计决策具有<未来性>，系统才能适应未来1.3 设计与开发的分工合作●架构设计的目的是：组合●架构师做<分>，支持开发者做<合>，合作实践(系统)组合●分得妙，就能合得快(即：分之以为用，合之以为利)●分得妙，就能得好接口(Interface)●架构师的核心工作：接口设计(Interface Design)●开发者的核心工作：依据接口，开发(系统)模块并整合●有许多种开发者：如App开发者、底层系统开发者等1.4 敏捷思维：尽快呈现架构的外貌●接口设计是<物>的组合设计●接口设计是<事>的分工设计●架构师设计多种接口来支撑分工与组合●架构师心中的4种接口：SI、PI、API和UI⏹SI：本架构与外部系统之间的整合接口⏹PI：本架构与内部挿件(Plug-in)之间的接口⏹API：本架构与应用程序(App)之间的接口⏹UI：App与用户的互动接口●依循敏捷原则，接口迅速落实为代码，尽快呈现外貌1.5 EIT造形：接口美丽的外貌●认识EIT软件造形●EIT造形：呈现核心设计的外貌●EIT造形的<I>可涵盖三种：SI、PI、API●EIT造形的<E>代表本架构●EIT造形的<T>代表本架构的配件(即插件：Plug-in)1.6 一群<E&I>美妙的组合是：框架(Framework)●认识GoF的设计模式(Design Pattern)●随着敏捷的迭代过程，EIT造形会逐渐增加●如何巧妙组合渐增的EIT造形：擅用设计模式●组合起来，就成为软件框架了●如何迭成多层级(Layer)的框架体系：以Android为例Part-2: 从Android框架代码中学习设计2.1基础设计模式(Pattern)的代码：以Android为例●Template Method模式：IoC(控制反转)机制●Observer模式：接口设计●Abstract Factory模式：两个EIT造形的组合●Adapter模式：封装接口●Composite模式：实践组合●Façade模式：组合体的接口设计●EIT造形是原子，设计模式是分子●更多EIT造形的组合模式：以Android代码为例2.2 从 UI框架入手●View体系的架构设计(使用Template Method模式)●Activity-View的架构设计(使用Factory模式)●Layout-View的架构设计(使用Composite模式)●WMS(WindowManagerService)-View的架构设计●WMS-SurfaceFlinger的架构设计●Surface-Canvas(画布)的架构设计●SurfaceView与OpenGL的3D绘图架构设计●ListView框架的设计2.3 跨进程(IPC)架构设计●Android 的IPC幕后设计：BD(Binder Driver)驱动架构●以IBinder接口包装BD驱动的服务●包装IBinder接口的Proxy-Stub设计模式●Proxy和Stub类别的代码●设计Proxy和Stub类别的API●如何自动生成Proxy和Stub类别代码●IBinder & AIDL方法⏹方法(一)：Implementing a Binder⏹方法(二)：Using a Messenger⏹方法(三)：Bound Services2.4 Java与C/C++两层框架的设计●JNI(Java Native Interface)代码开发要点●JNI的数据型态(Data Type)转换规则●JNI的线程(Thread)模式：JNIENV类的设计●正向通信：Java函数调用本地C函数●反向通信：本地C函数调用Java函数●Android HAL架构设计⏹HAL(Hardware Abstraction Layer)的意义⏹理解runtime与HAL Stub⏹撰写HAL Stub代码⏹Stub调用Linux Kernel的方法2.5 核心服务的框架设计●认识核心服务(Core Service)⏹核心服务都是在开机过程中，由Android的INIT进程启动的⏹包括Android Service和 Native Service两种⏹以Java语言撰写的，就称为Android Service⏹以C++撰写的，就称为Native Service●亲自撰写一个核心服务⏹撰写一个C++类别⏹继承BBinder基类，继承得来IBinder界面⏹提供接口给Java层(透过JNI)调用2.6 JUnit测试框架的设计●Android的测试工具，都是基于JUnit测试框架的●JUnit框架也是由许多EIT造形所组成；其TestCase基类是<E&I>●从基类衍生出各子类，如ServiceTestCase就是扩充的<E&I>；其内涵的setUP()和tearDown()函数就是<I>●可撰写<T>(即Test case)代码，来启动TDD机制●可使用TestSuite基类来管理一群相关的<T>(即Test case)Part-3: 梳理你的架构设计思想、方法和模式3.1 复习设计概念与技艺概念复习●说明框架的起源、分层与其「无用之用」效果●阐述应用框架魅力的泉源：控制反转(IoC, Inversion of Control)机制●深入认识控制反转机制●主控者是框架，而不是应用程序●现代应用框架：采取广义IoC观念●框架的重要功能：提供默认行为(Default Behavior)技艺复习●抽象(无之)与衍生(有之)●打造框架：细腻的抽象步骤●基本步骤：⏹细腻的手艺(一)：数据抽象⏹细腻的手艺(二)：函数抽象⏹细腻的手艺(三)：将抽象类别转为接口●善用类的继承(Inheritance)机制●设计基类的抽象函数●抽象是手段，组合是目的UML复习●UML的3种基本图表：类图、顺序图和用例图●以UML表达设计模式和框架●EIT造形的两种表达：UML图和代码3.2架构设计的需求分析方法●基本设计技能：把轮胎拔掉●伟大的雕刻师罗丹( Musée Rodin)说：”把不必要的部分去掉”●买主需求：想想为什么(why)汽车架构师会决定把轮胎拔掉呢? 其背后的理由是：买主来了，才知道买主对轮胎的偏好或特殊需求。

只有等到买主决定和挑选了轮胎之后，才能将轮胎装配上去。

●探索买主需求⏹为什么把轮胎拔掉呢?⏹为什么火锅店的桌子要挖洞呢?⏹为什么餐厅要分开<食谱>与<点菜单>呢?3.3 接口设计模式什么是接口(Interface)●在OOP里，将接口定义为一种特殊的类别(Class)●在Java里，将”纯粹抽象类别”称为接口(Interface)●EIT造形的接口表示为<I>●<I>可以合并到<E>里谁控制<I>?●<E>成为控制点●引擎<E><I>驱动轮胎<T>如何控制API ?●UI与API●被动型API与主动型APIAPI与商业模式●API决定控制权&金流●没钱就改版，改版就有钱●以HAL为例，说明API = 话语权●谁拥用接口的制定权，谁就掌握控制点，就能获得较大的话语权●从API看控制力量的强弱等级●把控制力传播出去Part-4: 亲自<敏捷+架构>、并迭代出代码4.1 情境范例：”手机访问TV/STB”●愿景：多屏互动、幸福家庭的实践●亮点：许多智能设备大量进入家庭，在家里的Android TV建立一朵私密云，来整合窗外多个云平台和手机移动终端，变得流行起来。