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Android模块化架构：基于依赖注入和服务定位器的解耦方案

news 2025/7/15 7:17:41

1. 项目背景与挑战

1.1 项目特点

多应用构建：支持多个独立应用（robot_demo、mqttcontrolcommand等）

模块化架构：按业务功能划分模块（mod_login、mod_user、mod_home等）

组件化开发：基础功能封装为库（lib_basic、lib_net、lib_mqtt等）

1.2 面临挑战

模块间依赖复杂：如何避免模块间直接依赖？

服务共享困难：如何在不同模块间共享服务？

多应用适配：如何让同一套代码支持多个应用？

编译时耦合：如何实现真正的编译时解耦？

2. 架构设计理念

2.1 核心思想

接口定义 → 服务实现 → 依赖注入 → 模块解耦

2.2 设计原则

接口隔离：模块间通过接口通信，不依赖具体实现

服务定位：通过服务定位器统一管理服务实例

依赖注入：运行时注入依赖，避免编译时耦合

模块自治：每个模块独立管理自己的服务实现

3. 核心架构组件

3.1 服务定位器模式 (Service Locator Pattern)

// 服务提供者接口interface ServiceProvider {fun <T> get(serviceClass: Class<T>): Tfun <T> register(serviceClass: Class<T>, implementation: T)}// 服务定位器实现class ServiceLocator : ServiceProvider {private val services = mutableMapOf<Class<*>, Any>()override fun <T> register(serviceClass: Class<T>, implementation: T) {services[serviceClass] = implementation as Any}override fun <T> get(serviceClass: Class<T>): T {return services[serviceClass] as T}}// 全局服务定位器object GlobalServiceLocator {private val serviceLocator = ServiceLocator()fun <T> register(serviceClass: Class<T>, implementation: T) {serviceLocator.register(serviceClass, implementation)}fun <T> get(serviceClass: Class<T>): T {return serviceLocator.get(serviceClass)}}

3.2 依赖注入机制

// 基础Activity提供服务获取能力abstract class BaseMvvmActivity<DB : ViewBinding, VM : ViewModel> : BaseDataBindActivity<DB>() {// 强制获取服务（必需服务）protected fun <T> getService(serviceClass: Class<T>): T {return GlobalServiceLocator.get(serviceClass)?: throw IllegalStateException("Service ${serviceClass.simpleName} not found")}// 安全获取服务（可选服务）protected fun <T> getServiceOrNull(serviceClass: Class<T>): T? {return GlobalServiceLocator.get(serviceClass)}}

4. 模块化实现方案

4.1 接口定义层 (mod_common)

// 用户服务接口interface UserService {fun toUserPage(context: Context)fun getUserInfo(userId: String): AccountInfo?suspend fun updateUserInfo(username: String, password: String): BaseResponse<Boolean>}// 登录服务接口interface LoginService {suspend fun login(username: String, password: String): BaseResponse<User>fun isLoggedIn(): Booleanfun logout()fun getCurrentUser(): User?}

4.2 服务实现层 (各业务模块)

// 用户服务实现 (mod_user)class UserServiceImpl : UserService {private val networkService = GlobalServiceLocator.get(NetworkService::class.java)override fun toUserPage(context: Context) {UserActivity.start(context)}override fun getUserInfo(userId: String): AccountInfo? {val localAccount = AccountManager.getAccount()return if(localAccount?.getName().equals(userId)){localAccount} else {null}}override suspend fun updateUserInfo(username: String, password: String): BaseResponse<Boolean> {return networkService.request {apiUserInterface.updateAccount(username, password)}}}// 登录服务实现 (mod_login)class LoginServiceImpl : LoginService {private val networkService = GlobalServiceLocator.get(NetworkService::class.java)override suspend fun login(username: String, password: String): BaseResponse<User> {return networkService.request {apiLoginInterface.login(LoginRequest(username, password, "", ""))}}}

4.3 模块注册机制

// 用户模块注册 (mod_user)class UserModule {fun initialize() {GlobalServiceLocator.register(UserService::class.java, UserServiceImpl())}}// 登录模块注册 (mod_login)class LoginModule {fun initialize() {GlobalServiceLocator.register(LoginService::class.java, LoginServiceImpl())}}

4.4 应用初始化

class App : Application() {override fun onCreate() {super.onCreate()// 初始化各模块服务initModules()}private fun initModules() {// 注册各模块服务LoginModule().initialize()UserModule().initialize()// 其他模块初始化...}}

5. 使用示例

5.1 在Activity中使用服务

class LoginActivity : BaseMvvmActivity<ActivityLoginBinding, LoginViewModel>() {// 通过DI获取服务private val userService: UserService by lazy {getService(UserService::class.java)}override fun initView(savedInstanceState: Bundle?) {// 测试依赖注入解耦val accountInfo = try {userService.getUserInfo("testUserId")} catch (e: Exception) {Log.e("LoginActivity", "Error fetching user info: ${e.message}")null}mBinding.etPhone.setText(accountInfo?.getName() ?: "")}private fun initListener() {mBinding.tvRegister.onClick {// 通过服务接口进行页面跳转，完全解耦userService.toUserPage(this)}}}

5.2 服务间依赖

class UserServiceImpl : UserService {// 通过服务定位器获取其他服务private val networkService = GlobalServiceLocator.get(NetworkService::class.java)private val loginService = GlobalServiceLocator.get(LoginService::class.java)override fun toUserPage(context: Context) {// 可以结合其他服务进行业务逻辑处理if (loginService.isLoggedIn()) {UserActivity.start(context)} else {LoginActivity.start(context)}}}

6. 架构优势分析

6.1 解耦性

编译时解耦：模块间通过接口通信，不依赖具体实现

运行时绑定：服务实例在运行时确定，支持动态替换

依赖倒置：高层模块不依赖低层模块，都依赖抽象

6.2 可维护性

职责清晰：每个模块负责自己的业务逻辑

接口稳定：接口变更影响范围可控

易于测试：可以轻松替换服务实现进行单元测试

6.3 可扩展性

模块独立：新模块可以独立开发和部署

服务可插拔：服务实现可以动态替换

多应用支持：同一套代码支持多个应用构建

6.4 开发体验

类型安全：编译时检查服务类型

IDE支持：良好的代码提示和重构支持

渐进式迁移：可以逐步迁移现有代码

7. 与主流方案对比

7.1 相比传统依赖注入框架 (Dagger/Hilt)

特性	服务定位器模式	Dagger/Hilt
学习成本	低	高
编译时检查	部分	完整
运行时性能	较好	优秀
多模块支持	优秀	复杂
调试难度	简单	复杂

7.2 相比路由框架 (ARouter)

特性	服务定位器模式	ARouter
业务逻辑处理	优秀	有限
类型安全	优秀	一般
页面跳转	通过服务	直接路由
模块解耦	优秀	良好

8. 最佳实践

8.1 服务设计原则

// ✅ 好的设计：接口职责单一interface UserService {fun getUserInfo(userId: String): AccountInfo?fun updateUserInfo(user: User): Boolean}// ❌ 避免：接口职责过多interface UserService {fun getUserInfo(userId: String): AccountInfo?fun updateUserInfo(user: User): Booleanfun login(username: String, password: String): Boolean  // 应该属于LoginServicefun sendNotification(message: String): Boolean  // 应该属于NotificationService}

8.2 模块划分原则

 // ✅ 按业务功能划分mod_login/     // 登录相关mod_user/      // 用户相关  mod_home/      // 首页相关mod_common/    // 公共接口// ✅ 按技术功能划分lib_net/       // 网络库lib_basic/     // 基础库lib_mqtt/      // MQTT库

8.3 错误处理

class LoginActivity {private val userService: UserService by lazy {getService(UserService::class.java)}private fun handleUserInfo() {try {val userInfo = userService.getUserInfo("userId")// 处理用户信息} catch (e: Exception) {// 优雅降级Log.e("LoginActivity", "Failed to get user info", e)showDefaultUserInfo()}}}