本章主要講了如何使用 android 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接太惠，并介紹了格式化 JSON 和多線程編程 AsyncTask 的使用蓝角。另外，挑戰(zhàn)練習(xí)里還結(jié)合了 Gson 庫的使用罢屈。

GitHub 地址：
完成23章但未完成挑戰(zhàn)
完成23章挑戰(zhàn)1：使用 Gson
完成23章挑戰(zhàn)2：添加分頁
完成23章挑戰(zhàn)3：動態(tài)調(diào)整網(wǎng)格列

1. 網(wǎng)絡(luò)連接基本

首先要在 Manifest 文件中請求網(wǎng)絡(luò)權(quán)限

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

然后我們建立一個網(wǎng)絡(luò)請求的函數(shù)：

// FlickrFetchr.java
// 參數(shù)是 url 字符串，并且需要拋出 IO 錯誤
public byte[] getUrlBytes(String urlSpec) throws IOException {
    URL url = new URL(urlSpec);
    // 打開連接
    HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

    try {
        // 建立兩個流對象
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        // 使用 getInputStream() 方法時才會真正發(fā)送 GET 請求
        // 如果要使用 POST 請求牍帚，需要調(diào)用 getOutputStream()
        InputStream in = connection.getInputStream();
        // 如果連接失敗就拋出錯誤
        if (connection.getResponseCode() != HttpURLConnection.HTTP_OK) {
            throw new IOException(connection.getResponseMessage() +
                    ": with" +
                    urlSpec);
        }
        
        // 建立一個計數(shù)器
        int bytesRead = 0;
        // 建立一個緩存 buffer
        byte[] buffer = new byte[1024];
        // 用 InputStream.read 將數(shù)據(jù)讀取到 buffer 中儡遮，
        // 然后寫到 OutputStream 中
        while ((bytesRead = in.read(buffer)) > 0) {
            out.write(buffer, 0, bytesRead);
        }
        // 之后一定要關(guān)閉 OutputStream
        out.close();
        return out.toByteArray();
    } finally {
        // 最后要關(guān)閉連接
        connection.disconnect();
    }
}

public String getUrlString(String urlSpec) throws IOException {
    // 將結(jié)果轉(zhuǎn)換成 String
    return new String(getUrlBytes(urlSpec));
}

2. 線程與主線程

網(wǎng)絡(luò)連接需要時間，Web 服務(wù)器可能需要1~2秒的時間來響應(yīng)訪問請求暗赶，文件下載則耗時更久鄙币。考慮到這個因素蹂随，Android 禁止任何主線程網(wǎng)絡(luò)連接行為十嘿。即使強(qiáng)行在主線程中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，Android 也會拋出 NetworkOnMainThreadException 異常岳锁。

這是為什么呢?要想知道绩衷，首先要了解什么是線程，什么是主線程以及主線程的用途是什么激率。
線程是個單一執(zhí)行序列咳燕。單個線程中的代碼會逐步執(zhí)行。所有 Android 應(yīng)用的運行都是從主線程開始的乒躺。然而招盲，主線程不是線程那樣的預(yù)定執(zhí)行序列。相反嘉冒，它處于一個無限循環(huán)的運行狀態(tài)曹货，等待著用戶或系統(tǒng)觸發(fā)事件的發(fā)生。事件觸發(fā)后讳推，主線程便負(fù)責(zé)執(zhí)行代碼顶籽，以響應(yīng)這些事件。

主線程運行著所有更新 UI 的代碼银觅，其中包括響應(yīng) activity 的啟動礼饱、按鈕的點擊等不同 UI 相關(guān)事件的代碼。(由于響應(yīng)的事件基本都與用戶界面相關(guān)究驴，主線程有時也叫作 UI 線程慨仿。)
事件處理循環(huán)讓 UI 代碼得以按順序執(zhí)行。這可以保證任何事件處理都不會發(fā)生沖突纳胧，同時代碼也能夠快速響應(yīng)執(zhí)行镰吆。

而網(wǎng)絡(luò)連接相比其他任務(wù)更耗時。等待響應(yīng)期間跑慕，用戶界面毫無反應(yīng)万皿，這可能會導(dǎo)致應(yīng)用無響應(yīng)(Application Not Responding,ANR)現(xiàn)象發(fā)生摧找，也就是一個彈框，要求你關(guān)閉應(yīng)用牢硅。
怎樣使用后臺線程最容易呢蹬耘？答案就是使用 AsyncTask 類

3. AsyncTask

3.1 AsyncTask 的生命

AsyncTask 類可以重寫的方法和一個進(jìn)程的生命過程對應(yīng)：

• onPreExecute() 執(zhí)行之前
• onProgressUpdate() 更新進(jìn)展
• doInBackground() 在線程中真正要完成的事
• onPostExecute() 完成之后要做的事（在 UI 線程中執(zhí)行）
• onCancelled() 退出之后

3.2 AsyncTask 的三個參數(shù)

其中模板的三個類類型參數(shù)（不能是基礎(chǔ)類型）分別是：輸入、進(jìn)度减余、結(jié)果综苔。

3.2.1 第一個參數(shù)：輸入

第一個類型參數(shù)可指定輸入?yún)?shù)的類型∥徊恚可參考以下示例使用該參數(shù):

AsyncTask<String,Void,Void> task = new AsyncTask<String,Void,Void>() {
    public Void doInBackground(String... params) { 
        for (String parameter : params) {
            Log.i(TAG, "Received parameter: " + parameter);
        }
        return null;
    }
};

輸入?yún)?shù)傳入 execute(...)方法(可接受一個或多個參數(shù)): task.execute("第一個參數(shù)", "第二個參數(shù)", "……");
然后如筛，再把這些變量參數(shù)傳遞給 doInBackground(...)方法。

3.2.2 第二個參數(shù)：進(jìn)度

第二個類型參數(shù)可指定發(fā)送進(jìn)度更新需要的類型抒抬。以下為示例代碼:

final ProgressBar gestationProgressBar = /* 一個特定的進(jìn)度條 */;
gestationProgressBar.setMax(42); /* 最大的進(jìn)度 */
AsyncTask<Void,Integer,Void> haveABaby = new AsyncTask<Void,Integer,Void>() {
    public Void doInBackground(Void... params) {
        while (!babyIsBorn()) {
            Integer weeksPassed = getNumberOfWeeksPassed();
          publishProgress(weeksPassed); // 關(guān)鍵杨刨，將參數(shù)發(fā)送到 onProgressUpdate
          patientlyWaitForBaby();
        } 
    }
    
    public void onProgressUpdate(Integer... params) {
        int progress = params[0];
        gestationProgressBar.setProgress(progress);
    } 
};
/* call when you want to execute the AsyncTask */
haveABaby.execute();

進(jìn)度更新通常發(fā)生在執(zhí)行的后臺進(jìn)程中。問題是擦剑，在后臺進(jìn)程中無法完成必要的 UI 更新妖胀。因此 AsyncTask 提供了 publishProgress(...)和 onProgressUpdate(...)方法。
其工作方式是這樣的 : 在后臺線程中 , 從 doInBackground(...) 方法中調(diào)用 publishProgress(...)方法惠勒。這樣 onProgressUpdate(...)方法便能夠在 UI 線程上調(diào)用赚抡。因此，在 onProgressUpdate(...)方法中執(zhí)行 UI 更新就可行了纠屋，但必須在 doInBackground(...) 方法中使用 publishProgress(...)方法對它們進(jìn)行管控涂臣。

3.2.3 第三個參數(shù)：結(jié)果

第三個類型參數(shù)是處理結(jié)果返回的類型參數(shù)。下面是本章的示例代碼

// PhotoGalleryFragment.java

private class FetchItemsTask extends AsyncTask<Integer, Void, List<GalleryItem>> {
    @Override
    protected List<GalleryItem> doInBackground(Integer... params) {
        return new FlickrFetchr().fetchItems(params[0]);
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(List<GalleryItem> galleryItems) {
        mItems = galleryItems;
        setAdapter();
    }
}

第三個參數(shù)就是在 doInBackground 中返回的結(jié)果巾遭，我們需要從后臺請求 API 返回的 JSON 數(shù)據(jù)肉康，然后將其格式化闯估，返回的就是我們需要的數(shù)據(jù)灼舍。

4. JSON 數(shù)據(jù)解析

什么是 JSON 數(shù)據(jù)呢？JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式涨薪。易于人閱讀和編寫骑素。同時也易于機(jī)器解析和生成。它基于 JavaScript 的一個子集刚夺。JSON 采用完全獨立于語言的文本格式献丑，但是也使用了類似于C語言家族的習(xí)慣（包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python 等）。這些特性使 JSON 成為理想的數(shù)據(jù)交換語言侠姑。

JSON 對象是一系列包含在{ }中的名值對创橄。JSON 數(shù)組是包含在[ ]中用逗號隔開的 JSON 對象列表。對象彼此嵌套形成層級關(guān)系莽红。詳細(xì)的語法可以查看JSON 官網(wǎng)妥畏。

JSON 這種數(shù)據(jù)格式在同樣基于這些結(jié)構(gòu)的編程語言之間交換十分方便邦邦，所以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端越來越多地開始用 JSON 來交換數(shù)據(jù)，我們在這章使用的 API 同樣如此醉蚁。

一個例子

// 為節(jié)省版面燃辖，去掉了無關(guān)的屬性
{
  "photos": {
    "page": 1,
    "pages": 10,
    "photo": [
      {
        "id": "31987348504",
        "title": "Penny",
        "url_s": "https://farm3.staticflickr.com/2915/31987348504_9a949c482d_m.jpg",
      },
      {
        "id": "31987352214",
        "title": "",
        "url_s": "https://farm1.staticflickr.com/455/31987352214_58428f3a9d_m.jpg",
      }
    ]
  },
  "stat": "ok"
}

對應(yīng)的解析代碼：

// 解析時用 try…catch，要拋出 JSONException 防止程序崩潰
// JSONObject 構(gòu)造方法解析傳入的 JSON 數(shù)據(jù)后
// 會生成與原始 JSON 數(shù)據(jù)對應(yīng)的對象樹
JSONObject jsonBody = new JSONObject(jsonString);

// 頂層 JSONObject 對應(yīng)著原始數(shù)據(jù)最外層的{ }网棍。它包含了一個叫作 photos 的嵌套 JSONObject
JSONObject photosJsonObject = jsonBody.getJSONObject("photos");

// 這個嵌套對象又包含了一個叫作 photo 的 JSONArray
JSONArray photoJsonArray = photosJsonObject.getJSONArray("photo");

// 這個嵌套數(shù)組中又包含了一組 JSONObject
// 這些 JSONObeject 就是要獲取的一張張圖片的元數(shù)據(jù)
for (int i = 0; i < photoJsonArray.length(); i++) {
    JSONObject photoJsonObject = photoJsonArray.getJSONObject(i);
    GalleryItem item = new GalleryItem();
    item.setId(photoJsonObject.getString("id"));
    item.setCaption(photoJsonObject.getString("title"));
    if (!photoJsonObject.has("url_s")) {
        continue;
    }
    item.setUrl(photoJsonObject.getString("url_s"));
    items.add(item);
}

解析完成后就可以在 AsyncTask 的 onPostExecute 中對 UI 進(jìn)行更新了黔龟。

5. 挑戰(zhàn)練習(xí)

本章的挑戰(zhàn)練習(xí)難度依次遞增，考驗了我們很多知識滥玷。

5.1 使用 Gson 庫解析 JSON 數(shù)據(jù)

Gson 是 Google 官方推薦的 JSON 解析庫氏身，使用 Gson 不用寫任何解析代碼，它能自動將 JSON 數(shù)據(jù)映射為 Java 對象罗捎。

5.1.1 添加 Gson 依賴

在 File -> Project Structure -> Dependencies 中添加 gson 依賴

5.1.2 構(gòu)建對應(yīng)的 POJO 類

由于不想更改原本的 GalleryItem 類观谦，并且想讓成員變量的命名符合 java 的命名規(guī)范，我使用了 @SerializedName() 注解桨菜，這個注解注明了 Gson 在轉(zhuǎn)換時對應(yīng)的鍵名豁状。并且構(gòu)建了一個新的類，用于匹配對應(yīng)的 API 結(jié)構(gòu)：

// PhotoBean.java

public class PhotoBean {

    public static final String STATUS_OK = "ok"
            , STATUS_FAILED = "fail";

    @SerializedName("photos")
    private PhotosInfo mPhotoInfo;
    @SerializedName("stat")
    private String mStatus;
    @SerializedName("message")
    private String mMessage;

    public class PhotosInfo {
        @SerializedName("photo")
        List<GalleryItem> mPhoto;

        public List<GalleryItem> getPhoto() {
            return mPhoto;
        }
    }
    // 省略 getter 和 setter
}

5.1.3 使用 Gson

Gson 的使用再簡單不過了倒得，與上面的代碼相比有云泥之別：

PhotoBean photoBean = (PhotoBean) new Gson()
        .fromJson(jsonString, PhotoBean.class);

不過記得要拋出 JsonSyntaxException泻红。

5.2 分頁顯示

這個挑戰(zhàn)的需求是：如果我們下滑最底部，就在后面添加下一頁的內(nèi)容霞掺。
所以在 url 的生成中我們還要加入 page 這個參數(shù)谊路。我加入了一個成員變量 mNextPage 用于記錄下次要請求的頁面， 然后添加了一個常量 MAX_PAGES 用于控制最大請求頁數(shù)菩彬。

5.2.1 RecyclerView.onScrollListener

onScrollListener 有兩個可以重寫的方法缠劝，一個是 onScrollStateChanged()，還有一個是 onScrolled骗灶，對我們這個需求來說惨恭，顯然 onScrollStateChanged 比較合適，ScrollState 也有三種：

• SCROLL_STATE_IDLE: 視圖沒有被拖動耙旦，處于靜止
• SCROLL_STATE_DRAGGING： 視圖正在拖動中
• SCROLL_STATE_SETTLING： 視圖在慣性滾動

這個挑戰(zhàn)最關(guān)鍵的就是如何判斷滑到最底端脱羡。首先滑動到最底端時前兩個狀態(tài)其實都可以，但是滑動到最底這個信息只有 LayoutManager 知道免都，我們可以直接看代碼分析：

private RecyclerView.OnScrollListener onButtomListener = 
        new RecyclerView.OnScrollListener() {
    @Override
    public void onScrollStateChanged(RecyclerView recyclerView, int newState) {
        super.onScrollStateChanged(recyclerView, newState);
        // 首先獲取 LayoutManager
        GridLayoutManager layoutManager = (GridLayoutManager) recyclerView.getLayoutManager();
        // 然后可以找到最后顯示的位置锉罐，一旦滾動就會獲取該位置
        mLastPosition = layoutManager.findLastCompletelyVisibleItemPosition();
        // 如果靜止的時候最后的位置大于等于數(shù)據(jù)個數(shù)
        // 而且前一個任務(wù)完成時（防止多次重復(fù)）
        if (newState == RecyclerView.SCROLL_STATE_IDLE
                && mLastPosition >= mPhotoAdapter.getItemCount() - 1) {
            if (mFetchItemsTask.getStatus() == AsyncTask.Status.FINISHED) {
                // 下一頁加一，在小于最大頁數(shù)時
                // 彈出 Toast 表示正在加載
                // 然后打開一個新任務(wù)绕娘，加載下一頁
                mNextPage++;
                if (mNextPage <= MAX_PAGES) {
                    Toast.makeText(getActivity(), "waiting to load ……", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    // AsyncTask 只能執(zhí)行一次脓规，所以需要新建
                    mFetchItemsTask = new FetchItemsTask();
                    mFetchItemsTask.execute(mNextPage);
                } else {
                    // 滑到最底提示已經(jīng)到頭了
                    Toast.makeText(getActivity(), "This is the end!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
            }
        }
    }
};

5.2.2 添加數(shù)據(jù)并展示

我在 Adapter 中加入了一個 addData 方法，將新的數(shù)據(jù)加入到數(shù)據(jù)集中险领，然后使用 notifyDataSetChanged 方法更新視圖侨舆。

然后修改了 setAdapter 方法：

private void setAdapter() {
    if (isAdded()) {
        if (mPhotoAdapter == null) {
            mPhotoAdapter = new PhotoAdapter(mItems);
            mPhotoRecyclerView.setAdapter(mPhotoAdapter);
            mPhotoRecyclerView.addOnScrollListener(onButtomListener);
        } else {
            mPhotoAdapter.addData(mItems);
        }
    }
}

5.3 動態(tài)調(diào)整網(wǎng)格列

使用 OnGlobalLayoutListener 即可：

mPhotoRecyclerView.getViewTreeObserver()
.addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
    @Override
    public void onGlobalLayout() {
        // 計算列數(shù)升酣，以 1080p 屏幕顯示3列為基準(zhǔn)
        int columns = mPhotoRecyclerView.getWidth() / 350;
        // 重新設(shè)置 LayoutManager、Adapter 和 Listener
        mPhotoRecyclerView.setLayoutManager(new GridLayoutManager(getActivity(), columns));
        mPhotoRecyclerView.setAdapter(mPhotoAdapter);
        mPhotoRecyclerView.addOnScrollListener(onButtomListener);
        // 滾動到之前看到的位置
        mPhotoRecyclerView.getLayoutManager().scrollToPosition(mLastPosition);
        //將 GlobalLayoutListener 去掉以避免多次觸發(fā)
        mPhotoRecyclerView.getViewTreeObserver().removeOnGlobalLayoutListener(this);
    }
});

GitHub Page: kniost.github.io
簡書：http://www.reibang.com/u/723da691aa42