深入了解Android Studio的最新功能

在 2021 年早些時候舉辦的 Google I/O 大會上，我們詳細介紹了 Android Studio Arctic Fox 的主要功能，該版本目前已經(jīng)位于穩(wěn)定版的發(fā)布渠道供大家下載使用。Android Studio Arctic Fox 主要聚焦于以下三個方面的改進:

1.設(shè)計: Arctic Fox 是首個包含 Jetpack Compose 的支持工具及大量設(shè)計工具和檢查器的穩(wěn)定版本，從而讓您可以更輕松地創(chuàng)建和預(yù)覽界面。

2.Android 設(shè)備支持: Arctic Fox 包含大量針對 Android 設(shè)備的功能，如 Wear OS 上的心率傳感器，以及支持 Google TV 的新版 Android TV 模擬器等功能。

3.開發(fā)效率改進: 我們對 Android Studio 的底層進行了改進，同時也帶來了 WorkManager 工具，以幫助開發(fā)者提高開發(fā)效率。

您可能已經(jīng)注意到，Arctic Fox 的繼任者 Android Studio BumbleBee 目前已經(jīng)可以在 Beta 版發(fā)布渠道下載使用了。我們在這個版本加入了許多激動人心的改進，包括首次支持了 Material You、進一步優(yōu)化了 Jetpack Compose 工具以及更多的開發(fā)效率改進，您還可以通過 BumbleBee 針對使用了 Android 12L 的大屏設(shè)備縮放您的應(yīng)用。接下來，我們將會為您詳細介紹此版本的代表功能與改進，并帶您一窺我們?yōu)槲磥戆姹镜?Android Studio 所開發(fā)的最新功能。

構(gòu)建相關(guān)

在體驗 Android Studio 的新特性前，您可能需要先升級您的項目。您可以使用 AGP (Android Gradle Plugin) 升級助手來幫您完成這一任務(wù)。在導入您的項目時，您可以點擊右下角出現(xiàn)的 "Begin Update"，然后點擊 "Show Usage"，此時，界面上將展示項目即將發(fā)生哪些變化。您可以直接接受這些建議并運行導入。

△ 使用 AGP 升級助手對項目進行升級

構(gòu)建配置緩存

在項目的 AGP 升級為最新版本后，我們便可以開始構(gòu)建項目了。在構(gòu)建完成后，我們可以打開 Build Analyzer 面板，并查看這里提供的一些建議。在這些建議中，我們重點關(guān)注 Build Configuration (構(gòu)建配置) 時間。

我們點擊 "Optimize this"，并在隨后的界面中點擊 "Try Configuration cache in a build" 按鈕，Android Studio 便會在啟用配置緩存的情況下運行您的構(gòu)建。這一過程會檢查您的構(gòu)建是否與配置緩存兼容——本例中是兼容的。點擊 "Enable Configuration Cache" 按鈕便可啟用配置緩存提升項目的構(gòu)建速度。

啟用配置緩存的操作，本質(zhì)上是在項目的 gradle.properties 文件中設(shè)置了環(huán)境變量 org.gradle.unsafe.configuration-cache=true。在本例中，gradle.properties 文件中還設(shè)置了 android.enableJetifier=true，這一環(huán)境變量用于將依賴庫中的 Support 包遷移為等效的 Android X 軟件包。我們計劃在 Build Analyzer 中添加一個設(shè)置，用于檢查是否有必要啟用 Jetifier。您可以試著自己關(guān)閉 Jetifier，如果關(guān)閉后仍可以構(gòu)建成功，則可以減少項目的構(gòu)建時長。

支持非傳遞 R 類

另一個與構(gòu)建相關(guān)的功能，是對非傳遞 R 類的支持。為了演示這一功能，我切換到了一個更大的項目——k-9 郵件應(yīng)用。我們首先點擊 "Refactor"，然后選擇 "Migrate to Non-Transitive R Classes"。此操作將分析整個項目，找到所有引用資源的源文件，并將它們重新編寫為項目本地文件，與此同時還會在 gradle.properties 中添加 android.nonTransitiveRClass=true 來開啟構(gòu)建系統(tǒng)中的特定設(shè)置。這將使構(gòu)建能夠跳過大量的資源合并，從而有助于提高性能。如果您的項目中包含大量的模塊和資源，強烈建議您嘗試這一功能。

Lint 增量緩存

有關(guān)構(gòu)建速度的最后一個功能與 lint 有關(guān)。我們經(jīng)常從用戶那里收到的一個請求，便是希望 lint 在 CI 服務(wù)器上能夠運行得更快。因此，我們從 Bumblebee Canary 13 版本開始支持增量 lint 任務(wù)和緩存，其中也包括遠程緩存。

我們的 k-9 項目由大約 30 個模塊組成，共約十萬行代碼，分布在約 1,100 個源文件中。在啟用了緩存且沒有對項目進行任何更改的情況下，我們首先 clean 項目，以保證項目中沒有任何 lint 報告。接下來我們再次運行 lint，可以看到我們的任務(wù)只用了幾秒鐘便從緩存導入了這些報告。

△ 模擬 CI 任務(wù)時，Lint 拉取了緩存

接下來我們更進一步，對文件中的內(nèi)容進行修改，這對于 lint 是一個新事件。再次重復前面的操作: 運行 clean，然后運行 lint (模擬 CI 的構(gòu)建流程)，可以看到，lint 任務(wù)只重新分析了這個更改的模塊，并再次導入了很多緩存的結(jié)果。與舊版 lint 需要三分半鐘的時間相比，現(xiàn)在我們可以在 17 秒內(nèi)看到這個項目更新后的 lint 報告。

界面卡頓追蹤

既然我們聊到了性能問題，那不妨看一下 Profiler。我們目前還在進行最后潤色的功能之一，便是在 Android Studio 中提供追蹤卡頓的功能。卡頓是指界面跟不上幀率的現(xiàn)象。想要追蹤卡頓，首先需要在 Profiler 中錄制一個軌跡。

△ 在錄制的軌跡中，幀時長排序后的結(jié)果

本例中，幀 1748 看起來非常緩慢。我們選中它，就可以在窗格的左側(cè)看到該幀的生命周期。這部分的顯示使用了顏色編碼，當前幀對應(yīng)的顏色為紫色，在等待 GPU 和組合的位置顯示了相同的紫色條。我們只要將視圖縮小一些，就可以看到它何時出現(xiàn)在屏幕上?？梢钥吹?，前一幀在屏幕上停留了很長時間，這就是我們說的卡頓。

下一步便是查看應(yīng)用和渲染線程。我們可以在界面中滑動選擇一個區(qū)域，就可以看到應(yīng)用在此期間做了什么，從而找出卡頓的來源。我認為在這段錄制中，應(yīng)用試圖同時加載一堆紋理，這就是導致卡頓的原因。

圖形編輯器

我們把關(guān)注的焦點從性能切換到圖形編輯器。假設(shè)我們有一個相機界面，上半部分是取景器，而下半部分則包含了一些圖片的標簽。我們想要實現(xiàn)的是，當設(shè)備在橫向和縱向之間移動時，相機界面可以適當?shù)匦D(zhuǎn)。

△ 本例中的相機界面

MotionLayout 旋轉(zhuǎn)動畫

我們可以使用 MotionLayout 實現(xiàn)這一功能。相機有兩種狀態(tài): 正常的縱向狀態(tài)和橫屏狀態(tài)。我們只需要在 MotionLayout 的 XML 文件中設(shè)置對應(yīng)的 constraintRotate 屬性;然后在 AndroidManifest.xml 中，鎖定 Activity 的屏幕方向為縱向即可。

<ConstraintSet    android:id="@+id/portrait_L90"    motion:deriveConstraintsFrom="@id/landscape_left"    motion:constraintRotate="left">
ConstraintSet>

△ 配置 constraintRotate 屬性

您可以通過圖形編輯器播放轉(zhuǎn)換動畫，來驗證修改之后的效果:

△ 在圖形編輯器中預(yù)覽控件的旋轉(zhuǎn)動畫效果

嵌入式模擬器 & Device Manager (設(shè)備管理器)

您可以通過模擬器檢查上面的代碼在真實設(shè)備中的運行情況。我們已經(jīng)將模擬器嵌入到 Android Studio 中，并花了一年時間增強其穩(wěn)定性并做了許多優(yōu)化。從 Bumblebee 開始，嵌入式的模擬器將成為默認配置。在示例項目啟動后，您也許會注意到，當相機處于活動狀態(tài)時，Android Studio 會給出如何在相機虛擬場景中進行導航的提示。我們只需按住 Shift 鍵，就可以在模擬器呈現(xiàn)給相機的虛擬場景中移動視角。

嵌入式模擬器也可以訪問所有擴展控件。例如，您可以設(shè)置導航路線、訪問虛擬傳感器等。在本例中，我們可以改變設(shè)備姿態(tài)來測試旋轉(zhuǎn)屏幕效果。在下圖中可以看到，隨著我向一側(cè)旋轉(zhuǎn)設(shè)備，模擬器的界面也在更新，從而與傳感器保持同步旋轉(zhuǎn)。

△ 通過擴展控件改變設(shè)備姿態(tài)

模擬器進行這類操作還是稍顯繁瑣，若您想使用實體設(shè)備進行測試，便會用到另一個新功能——Device Manager。我們移除了 AVD 對話框，并將設(shè)備集成到了 Device Manager 中?，F(xiàn)在，模擬器中的虛擬設(shè)備和計算機連接的實體設(shè)備都會在這里集中顯示。

我們還在探索一項功能，以便您更輕松地在 Design 界面中測試動畫效果，而無需在實體設(shè)備上運行項目。在前文中，您已經(jīng)看到如何在 Design 界面中播放動畫。如下圖所示，您也可以在 Design 界面中旋轉(zhuǎn)屏幕。這樣就可以在編輯動畫的同時測試動畫。

△ 在圖形編輯器中模擬旋轉(zhuǎn)屏幕

Android 12L 屏幕適配 & Visual Linting

△ 示例界面

Android 12L 新增了設(shè)備類的概念，其首要任務(wù)便是處理不同類型的大屏幕設(shè)備間的視圖兼容性問題。Android Studio 的圖形編輯器提供了許多參考設(shè)備。我將視圖切換到平板電腦模式，可以看到 "WELCOME" 消息并不在屏幕外，它在一開始就被顯示了出來。這樣我就可以知道，該動畫在大屏幕上的效果不佳。

本例中，我通過查看各種不同的屏幕尺寸發(fā)現(xiàn)了問題所在，但我們并不希望您每次都進行如此復雜的操作。因此我們在開發(fā)一項新功能，暫時命名為 "Visual Linting"。點擊警告按鈕打開問題視圖，可以看到這里提示布局中的一個按鈕被部分隱藏了。我們可以查看不同的預(yù)覽配置，如果一個視圖顯示在一個屏幕上，則最好也能顯示在另一個屏幕上。我們可以打開 Layout Validation 視圖，并在這里檢查各種屏幕尺寸上的布局;打開下方的問題視圖，則會顯示幾種布局之間存在的不一致問題。

△ 檢查不同屏幕尺寸下的布局

我們再看一個更為實際的應(yīng)用。下圖是一個任務(wù)追蹤器。打開問題面板，可以看到其中列出了發(fā)現(xiàn)的一些問題。我們再次打開 Layout Validation 視圖，查看一下這里的消息?？梢钥吹剑谝粭l提示我們剛才看到過的視圖不一致問題，它同時還指出，只需要在較窄的布局中顯示底部欄;另一個問題是，在非常寬的布局中，文本行中的字符數(shù)超過了 120 個，這會降低應(yīng)用的易用性。最為關(guān)鍵的一點是，我們不必親自審查所有這些配置，Android Studio 會幫助我們在后臺檢查。我們還計劃擴大檢查的范圍，而不僅限于屏幕尺寸問題。例如，可以檢查在特定的語言或地區(qū)區(qū)域是否存在意外的換行等等。

△ Visual Linting 會檢查視圖中的問題并給我們提示

Jetpack Compose

最后，我們來談?wù)勍瑯雍苤匾?Compose。我們在 Arctic Fox 中提供了對 Compose 的全面支持，但在 Bumblebee 中，我們又為其添加了幾個新功能。

交互式預(yù)覽 & 動畫檢查

△ 交互式預(yù)覽

與此相關(guān)的另一個功能是動畫檢查支持。與交互模式類似，點擊預(yù)覽界面旁邊的動畫檢查圖標，就可以看到動畫中所有動畫曲線的視圖。您可以拖動查看不同的動畫，也可以循環(huán)播放這些動畫。在需要調(diào)整某些曲線時，我們可以通過這個方法很方便地查看動畫是如何組合在一起的。順便一提，在 Canary 版本中，預(yù)覽注解旁會有一個配置圖標，您可以通過該圖標打開配置選取器，從而輕松地更改和配置預(yù)覽。

△ 動畫檢查

字面量實時編輯

Compose 一個很重要的特性是能夠在迭代界面、更改代碼后可以立即看到效果。然而，構(gòu)建速度可能會對此造成很多負面影響，所以我們正在開發(fā)一些功能來幫助解決這個問題。其中一個功能便是字面量實時編輯，包括字符串、數(shù)字和布爾值。

以我們的 Rally 理財應(yīng)用為例。我可以直接更改應(yīng)用中提醒對話框的文本。在下圖中可以看到，在我進行輸入時，預(yù)覽幾乎是實時同步更新的。這對數(shù)字同樣有效，例如，如果有必要，我可以將內(nèi)邊距改成很大的值。

△ 實時更新的文本修改

注意，此功能不僅適用于預(yù)覽，其在實體設(shè)備上也可以正常工作。我可以像剛才一樣更改文本，同理也可以更改數(shù)字和布爾值。

遠期規(guī)劃

剛才我向大家展示了 Arctic Fox 和 Bumblebee 中提供的功能，以及一些 Chipmunk 中處于開發(fā)階段的功能。接下來，我將介紹一些我們正在為這之后的版本開發(fā)的功能，讓大家先睹為快。

Compose 實時編輯

首先是 Compose 實時編輯。此功能是前文展示的 "字面量實時編輯" 功能的泛化，它支持更多場景下的編輯需求，而不僅僅是修改常量和字符串。例如，我們可以在預(yù)覽中添加一個復選框，幾秒鐘后，就可以看到這個復選框出現(xiàn)在界面中。

該功能同樣不僅適用于預(yù)覽。我們知道，對于 Compose 開發(fā)，在測試應(yīng)用邏輯時，并排顯示一個嵌入式的模擬器將會非常有幫助。我們正在讓實時編輯功能在模擬器上也能工作。下圖是我們正在運行的 Compose 應(yīng)用，我們不僅可以像剛才那樣更改字符串，還可以注釋掉界面的某些部分、重新排序，也可以更改參數(shù)......可以看到，這些操作在編輯后的幾毫秒內(nèi)就能應(yīng)用到界面上。

△ 實時更新的模糊狀態(tài)

上面的示例順帶試用了 Android 12 中的模糊處理。我們在布局預(yù)覽和設(shè)計預(yù)覽時均支持模糊效果。

這是一個很激動人心的功能。但我們從 Instant Run 中吸取的教訓是，在發(fā)布一項功能之前必須確保它非?？煽?。因此我們要投入更多的時間，確保此功能在納入 Android Studio 時不會出錯。

Light Mode (輕量模式)

下一個功能和前文所展示的功能完全相反，這就是輕量模式。由于實時編輯功能的存在，在您輸入的過程中，Android Studio 會進行大量計算，以盡可能快速地實時顯示更新后的界面;而如果使用了 Visual Linting，Android Studio 會在后臺運行分析，以發(fā)現(xiàn)不同屏幕尺寸中的潛在問題，等等。通過輕量模式，您可以告訴 IDE，您希望它在您的使用期間減少資源的消耗。

輕量模式是建立在 IntelliJ 節(jié)能模式之上的。在進入輕量模式后，前文展示的 Compose 實時編輯功能將不會再工作;而在打開布局 XML 文件時，也不會像通常那樣默認顯示拆分視圖，而只是顯示源文件。

而在輕量模式下編輯 Kotlin 文件時，將不會像通常那樣執(zhí)行各種常見且開銷較大的編輯器驗證，但您仍然可以使用 "轉(zhuǎn)到聲明" 以及類似的基本編輯功能。如果我輸入毫無意義的內(nèi)容，通常情況下會產(chǎn)生紅色的警告，但它現(xiàn)在不會這么做。而如果我保存該文件，會暫時解除輕量模式的限制，這樣您就可以獲得所需的基本驗證。

我們正在優(yōu)化 Android Studio 中的各項功能，以便在您處于輕量模式時適當?shù)貛湍鷾p少工作量。例如，布局編輯器將執(zhí)行開銷較小的圖像縮放和抗鋸齒等任務(wù)。我們還在嘗試禁用某些編輯器功能，就像在節(jié)能模式下一樣。這些特性同樣是處于早期探索階段，但很有前景，希望我們會取得一些成果。

總結(jié)

以上便是本文所介紹的全部內(nèi)容，其中涵蓋了 Android Studio BumbleBee 版本所聚焦的三個方向的改進，包括 Jetpack Compose、開發(fā)效率優(yōu)化以及 Android 12L 大屏幕設(shè)備的適配。

我們還為您介紹了 Chipmunk 版本中即將發(fā)布的最新功能。除了前文介紹的內(nèi)容外，該版本還加入了 IntelliJ IDEA 2021.2 中所包含的新功能、為 Android 12L 所提供的可調(diào)整大小的模擬器等許多功能。受篇幅所限，不能一一為您介紹。如果您對這些新功能感興趣，可以下載試用 Chipmunk，并告訴我們您的感想。

期待您使用 Android Studio，并創(chuàng)造出體驗出色的應(yīng)用!

原文標題：Android Studio 新特性詳解

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審核編輯：湯梓紅