分析Android App中内置换肤功能的实现方式

Android平台api没有特意为换肤提供一套简便的机制，这可能是外国的软件更注重功能和易用，不流行换肤。系统不提供直接支持，只能自行研究。
换肤，可以认为是动态替换资源（文字、颜色、字体大小、图片、布局文件……）。这个使用编程语言来动态设置是可以做到的，例如使用View的setBackgroundResource、setTextSize、setTextColor等函数。但我们不可能在每个activity里对页面里的所有控件都通过调用这些函数来换肤，这样的程序代码难以维护、扩展，也违背了UI和代码分离的原则（android开发中UI以xml文件的方式布局）。 通常，皮肤资源会在主程序apk之外提供，以减少主程序的大小，以及方便随时提供新的皮肤扩展。
简单的来说，软件皮肤包括图标、字体、布局、交互风格等，换肤就是换掉皮肤包括的部分或所有资源。

主流应用程序换肤方式:
国内有很多的软件都支持皮肤定制，这也是与国外软件重大不同之一，国外用户注重社交、邮件等功能，国内用户则重视音乐、小说、皮肤等功能. 在写这个换肤系列之前,我也参考了其他人的一些总结. 知识点比较散，因此我对其进行了整理和进一步的优化和扩展. 当然，由于精力有限，部分换肤方式我也只写了主体功能的实现. 如果出现有误或者不够详细的地方，希望大家提出意见或者自行进行扩展.
关于其中提到的几种主流实现方式，接下来的文章里我会具体提供代码进行解释, 此次先做一个整体的概述.
目前主流的换肤从功能上可以划分几种实现方式,

1) 软件内置多个皮肤，不可由用户增加或修改:
最低的自由度，软件实现相对于后面的几种相对简单.
如果你的程序和资源都很小，可以在主程序apk中放入足够的皮肤资源.
典型应用：平板电脑Apad上QQ空间的换肤功能，实际上只是改变了Activity的背景,或这部分的资源.

2) 官方提供皮肤供下载，用户可以使用下载的皮肤:

用户可选择下载自己喜欢的皮肤，有些玩家会破解皮肤的定制方法，自己做皮肤使用，或者传到网上给大家用。
典型应用： 墨迹天气下载的皮肤就是一个zip格式的压缩包，在应用的时候把皮肤资源释放到墨迹天气应用的目录下，更换皮肤时新的皮肤资源会替换掉老的皮肤资源每次加载的时候就是从手机硬盘上读取图片，这些图片资源的命名和程序中的资源的命名保持一致，一旦找不到这些资源，可以选择到系统默认中查找。
这种实现是直接读取了外部资源文件，在程序运行时通过代码显示的替换界面的背景资源。
这种方式的优点是：皮肤资源的格式定义很随意可以是zip也可以是自定义的格式，只要程序中能够解析到资源就行，缺点是需要读取并解析文件，导致效率上会比较差.

3) 皮肤资源存在于主程序之类的APK中，即实现了APK的拆分. 这里类似于浏览器与插件的关系. 当考虑应用程序需要扩展时，则需要采用本方式实现.，这不仅仅体现在换肤的APK中.
典型应用: 手机QQ换肤的实现方式
Q的皮肤是一个无界面APK应用，这个皮肤应用中的资源和主程序的资源命名一致，通过主程序和皮肤程序共享进程实现主程序对皮肤程序中资源的访问，在程序运行时通过代码显示指定皮肤资源，缺点是在主程序中每个activity要增加复杂的使用哪种皮肤逻辑，优点是效率比较快,且使应用程序具有了良好的扩展性，降低了程序的耦合性. 包括其他类似的扩展功能，都可以利用此方式实现.

4) 官方提供皮肤制作工具或方法，用户可自制皮肤:
大致分为两种情况：
a. 应用程序主列表为一个GridView,用户可通过在设置中选择背景的颜色和按钮的风格. 直接进行替换即可.
b. 另外一种是有可视化带向导的工具。用户只要自己找一些图片、修改文字的字体替换就可以了。用户可以上传自制的皮肤，提供其他用户下载. 一般都是打包为.zip格式的,扩展名可由公司需求自定义. 例如墨迹天气皮肤扩展名是mja，搜狗输入法的皮肤扩展名是sga，它们的文件格式实际上都是zip。之后的应用就和第二种换肤方式类似了.
这种方式优点是:使用户有参与感，自由度较高。用户可根据自己的喜好定制软件的皮肤。
      
5) 改写SDK的Resource类:
此处提供一些思路:
在Android系统中，资源主要指图片和MP3类型的文件，也是用户UI包含的所有元素。谷歌在设计Android系统时，将UI界面和逻辑代码分开组建：界面设计通过XML的形式描述，具体的程序和应用逻辑则通过代码来实现；前端工程师只负责HTML和CSS的设计与架构，后端工程师则专门考虑JSP和Java的代码执行.
资源访问在Android性能架构中处于何种地位？在进行Android开发时，开发者经常用到Framework提供的资源包Framework.jar与Framework-res.apk，以及与核心资源相关的组件“Resource Manager”文件系统。
APK本身是一个简单的文件格式，也是一个压缩文件包。通过解压文件包可以释放APK文件:首先需要APK的原数据Meta INF、Manifest以及RES目录。一部分包含图片资源的应用，在资源释放时也会用到Layout。
在安装文件时，系统会将文件取出、解压后放在Dalvik Cache中。该缓存下有许多dex文件，当用户打开应用时系统会自动加载相应的类。在加载过程中，系统如需访问APK，则需对其进行解压，这样通常导致效率较为低下。而如果将dex文件放入Dalvik Cache中，则能够令加载的效率大大提升。
每个进程都有一份关于Framework的共享类和共享资源，但物理内存空间中的系统级别资源只有一份。Framework类和资源是只读的，而Android操作系统设计之初并没有硬盘的虚拟内存和换进换出机制，所以节省内存空间是非常重要的工作。

应用程序内置资源实现换肤功能
通过应用程序内置资源实现换肤，典型的应用为QQ空间中换肤的实现. 应用场景为： 应用一般不大，且页面较少，风格相对简单，一般只用实现部分资源或者只用实现背景的更换.
此种换肤方式实现的思路:
1. 把几套皮肤放在res/drawable目录里，然后用SharedPreferences来记录当前皮肤的资源id.然后在程序启动时加载Activity背景。
2. 主要的实现在皮肤管理器SkinManager类中. 将皮肤资源的ID加入集合中. 由该类同一调度皮肤更换,如初始化皮肤，获取当前皮肤符号以及具体的对应资源的更换皮肤.

接下来看一下效果图:

内置皮肤的实现相对比较简单，下面直接上代码:

AndroidMainfest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 package="com.tony.skindemo"
 android:versionCode="1"
 android:versionName="1.0" > 

 <uses-sdk android:minSdkVersion="8" /> 

 <application
  android:icon="@drawable/ic_launcher"
  android:label="@string/app_name" >
  <activity
   android:label="@string/app_name"
   android:name="com.tony.skindemo.SkinDemoActivity" >
   <intent-filter >
    <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> 

    <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
   </intent-filter>
  </activity> 

 </application> 

</manifest>

布局文件:
main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 android:layout_width="fill_parent"
 android:layout_height="fill_parent"
 android:orientation="vertical" > 

 <TextView
  android:textColor="#ff00ff"
  android:text="程序皮肤更换"
  android:layout_width="fill_parent"
  android:layout_height="wrap_content" />
<RadioGroup
  android:id="@+id/skin_options"
  android:layout_width="fill_parent"
  android:layout_height="wrap_content"
   > 

  <RadioButton
   android:layout_weight="1"
   android:id="@+id/radioButton1"
   android:layout_width="wrap_content"
   android:layout_height="wrap_content"
   android:text="风格1" /> 

  <RadioButton
   android:layout_weight="1"
   android:id="@+id/radioButton2"
   android:layout_width="wrap_content"
   android:layout_height="wrap_content"
   android:text="风格2" /> 

  <RadioButton
   android:layout_weight="1"
   android:id="@+id/radioButton3"
   android:layout_width="wrap_content"
   android:layout_height="wrap_content"
   android:text="风格3" /> 

  <RadioButton
   android:layout_weight="1"
   android:id="@+id/radioButton4"
   android:layout_width="wrap_content"
   android:layout_height="wrap_content"
   android:text="风格4" /> 

  <RadioButton
   android:layout_weight="1"
   android:id="@+id/radioButton5"
   android:layout_width="wrap_content"
   android:layout_height="wrap_content"
   android:text="风格5" />
 </RadioGroup> 

</LinearLayout>

程序主Activity

package com.tony.skindemo; 

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.Window;
import android.view.WindowManager;
import android.widget.RadioButton;
import android.widget.RadioGroup;
import android.widget.RadioGroup.OnCheckedChangeListener; 

public class SkinDemoActivity extends Activity { 

 private SkinSettingManager mSettingManager;
 private RadioButton radioButton1;
 private RadioButton radioButton2;
 private RadioButton radioButton3;
 private RadioButton radioButton4;
 private RadioButton radioButton5; 

 @Override
 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  super.onCreate(savedInstanceState); 

  // 取消标题栏
  requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
  // 完成窗体的全屏显示 // 取消掉状态栏
  getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN,
    WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN); 

  setContentView(R.layout.main);
  // 初始化皮肤
  mSettingManager = new SkinSettingManager(this);
  mSettingManager.initSkins(); 

  //通过单选按钮设置皮肤(可自定义更换的方式，如导航栏，也可以加上预览功能，此处不再实现)
  radioButton1 = (RadioButton) findViewById(R.id.radioButton1);
  radioButton2 = (RadioButton) findViewById(R.id.radioButton2);
  radioButton3 = (RadioButton) findViewById(R.id.radioButton3);
  radioButton4 = (RadioButton) findViewById(R.id.radioButton4);
  radioButton5 = (RadioButton) findViewById(R.id.radioButton5);
  RadioGroup radioGroup = (RadioGroup) findViewById(R.id.skin_options);
  radioGroup.setOnCheckedChangeListener(new OnCheckedChangeListener() { 

   @Override
   public void onCheckedChanged(RadioGroup group, int checkedId) { 

    switch (checkedId) {
    case R.id.radioButton1:
     mSettingManager.changeSkin(1);
     break; 

    case R.id.radioButton2:
     mSettingManager.changeSkin(2);
     break;
    case R.id.radioButton3:
     mSettingManager.changeSkin(3);
     break;
    case R.id.radioButton4:
     mSettingManager.changeSkin(4);
     break;
    case R.id.radioButton5:
     mSettingManager.changeSkin(5);
     break;
    default:
     break;
    }
   }
  });
 } 

 // 这里为了简单实现，实现换肤
 public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
  mSettingManager.toggleSkins();
  return super.onTouchEvent(event);
 } 

}

皮肤管理器:

import android.app.Activity;
import android.content.SharedPreferences; 

/**
 * 皮肤管理器
 * @author tony
 *
 */
public class SkinSettingManager { 

 public final static String SKIN_PREF = "skinSetting"; 

 public SharedPreferences skinSettingPreference; 

 private int[] skinResources = { R.drawable.default_wallpaper,
   R.drawable.wallpaper_c,R.drawable.wallpaper_d,R.drawable.wallpaper_f,
   R.drawable.wallpaper_g
 }; 

 private Activity mActivity; 

 public SkinSettingManager(Activity activity) {
  this.mActivity = activity;
  skinSettingPreference = mActivity.getSharedPreferences(SKIN_PREF, 3);
 } 

 /**
  * 获取当前程序的皮肤序号
  *
  * @return
  */
 public int getSkinType() {
  String key = "skin_type";
  return skinSettingPreference.getInt(key, 0);
 } 

 /**
  * 把皮肤序号写到全局设置里去
  *
  * @param j
  */
 public void setSkinType(int j) {
  SharedPreferences.Editor editor = skinSettingPreference.edit();
  String key = "skin_type"; 

  editor.putInt(key, j);
  editor.commit();
 } 

 /**
  * 获取当前皮肤的背景图资源id
  *
  * @return
  */
 public int getCurrentSkinRes() {
  int skinLen = skinResources.length;
  int getSkinLen = getSkinType();
  if(getSkinLen >= skinLen){
   getSkinLen = 0;
  } 

  return skinResources[getSkinLen];
 } 

 public void toggleSkins(){ 

  int skinType = getSkinType();
  if(skinType == skinResources.length - 1){
   skinType = 0;
  }else{
   skinType ++;
  }
  setSkinType(skinType);
  mActivity.getWindow().setBackgroundDrawable(null);
  try {
   mActivity.getWindow().setBackgroundDrawableResource(getCurrentSkinRes());
  } catch (Throwable e) {
   e.printStackTrace(); 

  } 

 } 

 /**
  * 用于初始化皮肤
  */
 public void initSkins(){
  mActivity.getWindow().setBackgroundDrawableResource(getCurrentSkinRes());
 } 

 /**
  * 随即切换一个背景皮肤
  */
 public void changeSkin(int id) { 

  setSkinType(id);
  mActivity.getWindow().setBackgroundDrawable(null);
  try {
   mActivity.getWindow().setBackgroundDrawableResource(getCurrentSkinRes());
  } catch (Throwable e) {
   e.printStackTrace();
  }
 } 

}

就这样，通过程序内置皮肤的基本功能完成了.若想在自己的应用中实现，仍需注意以下几点（实现起来并不复杂，此处不再写具体实现）：
1.  实现多个activity的更换皮肤. 需要利用自定义MyApplication类,继承自Application. 并加入activity的集合属性.用于存储应用所有的activity。修改SkinManager，在更换皮肤时，从application中取出该集合，进行遍历并更换皮肤。
2.可以优化用户体验，通过导航栏方式进入更换皮肤界面，并可以加入预览功能，当确定修改配置后，才完成更换皮肤功能.
3. 加入style.theme等资源，实现更加复杂的皮肤更换. 具体实现同更换背景.