使用 Scala 編寫 Android 應用

Why?

Android 開發一直有兩個無法迴避的問題：基於 JVM 的設計使得系統的性能受到拖累；Java 冗繁的語法令人絕望。

手機性能的大幅提升、Android 系統的持續改進，以及應用中 NDK 的廣泛使用使得 JVM 帶來的額外開銷變得微不足道。但 Java 作為一門民工語言已經遠遠落後於時代潮流則是無法改變的事實。更令人揪心的是，落在 Oracle 手上的 Java 對於整個開源社區來說都是潛在的威脅，這一點從 Oracle 針對 Google 的一系列 Android 相關的訴訟就可以大概明了。

Scala 作為一門 state-of-the-art 的編程語言，兼具面向對象以及函數式語言的特點。其設計在 JVM 之上，與 Java 類庫完全兼容，甚至可以與 Java 代碼相互轉換。另外 Scala 以類似 BSD 的協議發布，對於開源社區也更為友好。總的來看，Scala 是當前替代 Java 的最好選擇，在不需要放棄已經無比先進的 JVM 和足夠完備的 Java 生態的前提下，開發者們可以獲得更先進的語言特性和更高的開發效率。實際上類似的目標在 Groovy 和 JRuby 中都有所體現，但都做得不好。

至於 Android 開發，Scala 則提供了全新的體驗。以一段常見的 Android 代碼為例，在配合 Scaloid 的情況下代碼量可以大大減少。

BroadcastReceiver connectivityListener = null;nnvoid onResume() {n super.onResume();n // ...n connectivityListener = new BroadcastReceiver() {n @Overriden public void onReceive(Context context, Intent intent) {n doSomething();tn }n };n registerReceiver(connectivityListener, new IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION));n}nnvoid onPause() {n unregisterReceiver(connectivityListener);n // ...n super.onPause();n}n

上面是 Java 的實現，可以看出兩個問題：Java 的回調用的是匿名類，顯得頗為繁瑣；註冊與反註冊這樣一對調用需要成對出現，當代碼量變大時，一不小心就會漏掉。

broadcastReceiver(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION) { (context, intent) =>n doSomething()n}n

同樣的功能，用 Scala 實現的代碼可以非常簡潔：函數式的寫法替代了匿名類；隱式的方法被用來統一管理生命周期。

類似的例子還有很多，在這裡就不逐一列出了，有興趣的可以關注 Scala Android Blog。

How?

現階段使用 Scala 開發的 Android 應用還不多，技術上也不夠統一。在被坑了幾次後，總算有了一套靠譜的方案。

若是想要在現有的 Android 項目的基礎上進行重構，建議先將項目 Maven 化，具體方法可以見本博客的上一篇文章。在此基礎上通過將 Maven 替換為 SBT，並引入 sbt-android-plugin 這個插件，可以快速重構為標準的 Scala 項目結構。一個典型的 Scala Android 項目如下：

project/n Build.scalan plugins.sbtnsrc/n main/n res/n <resource files>n assets/n <asset files>n jni/n <native codes>n libs/n <jar and native libraries>n scala/n <main Scala sources>n java/n <main Java sources>n AndroidManifest.xmln <manifest template>n test/n scala/n <test Scala sources>n java/n <test Java sources>n

需要注意的是項目中的 AndroidManifest.xml 是不含 android:version 和 android:versionCode 這兩個屬性的。這兩個屬性會根據 Build.scala 中的設定自動生成。

在重構代碼之前，我們可以把已有的 Java 和 JNI 代碼放置到相應目錄中，將所有的依賴加入 Build.scala 文件或放在 libs 文件夾下。之後則可以挨個的將原來的 Java 代碼重構為 Scala。

Scala 是支持和 Java 混合編譯的，因此你可以隨時執行以下命令編譯並測試:

# build debug apknsbt android:package-debugnn# build signed apknsbt android:prepare-marketn

Android 的介面是專為 Java 設計的，而為了寫出更加地道的 Scala 代碼，建議再引入 Scaloid 來簡化 API 的調用。當熟練使用 Scala 編寫代碼後，代碼量可以減少至少一半。

一個完整的例子可以見我的 shadowsocks-android 項目。而更多的細節請參考 sbt-android-plugin 的 Wiki 頁面。

Tips

學習 Scala

Scala 雖然許多地方長的和 Java 很像，但是想要寫出「函數式」的風格需要重新學習很多內容。對於比較資深的 Java 程序員，建議直接去看《Programming in Scala》這本書，和《Scala API Doc》。之前還翻過一本《Scala for the Impatient》，標題很誘人但內容太淺顯，這裡不做推薦。

sbt-android-plugin

由於缺乏文檔，sbt-android-plugin 里有不少的坑，這裡大概列一下：

• 簽名用的 keystore 要位於 ~/.keystore
• 若是項目依賴於 APK Library，如 ActionBarSherlock。請務必在 Build.scala 中將 compileOrder 設定為 CompileOrder.JavaThenScala
• Scala 對於 Java 7 的支持不好，所以如果系統中裝的是 JDK 7 以上版本，務必在 javacOptions 中加入 Seq("-source", "1.6", "-target", "1.6")

Proguard

Android 上是沒有 Scala 標準庫的，但若是將所有 Scala 的庫都打包進 APK，體積上會非常驚人（>20MB）。因此 sbt-android-plugin 默認會對沒有用到的類和方法進行精簡。由於其規則過於激進，偶爾會發生代碼被裁減的問題。比如一個自定義的 View，且只在布局文件中被使用，這時 Proguard 因無法從代碼中檢測到相關引用而會錯誤的將其裁減。因此建議你至少加入以下規則：

-keep class android.support.v4.app.** { *; }n-keep interface android.support.v4.app.** { *; }n-keep class com.actionbarsherlock.** { *; }n-keep class your.project.** { *; }n-keepattributes *Annotation*n

Happy Hacking!

推薦閱讀：