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一些考虑 221120

王老师最初找我聊要升级课程的时候我写的一份文档

老师好。我看了咱们全部的课件，也看了咱们的作业，还有老师自己对课程设计的思考。我有一些想法，但是比较零碎，先写下来，咱们之后再详细讨论。

移动应用开发框架的种类

比较老的方式是 imperative，也就是命令式。 比如要更改一个Label的值，你需要用 myLabel.text = "new text" 这样的方式。

命令式常用的数据交互组织方式是：MVC（model view controller），model（数据）和view（用户界面）之间通过 controller 交互。遇到的问题主要是一些很简单的操作为了符合MVC也要经过controller，而且所有的操作都写到 controller controller 越写越大。

ps. 我强烈不推荐用xml文件写UI然后添加约束的方式（如 Storyboard）…要用命令式的话最好都用代码生成UI。

比较新的方式是 declarative，也就是声明式。 比如你要改变一个Label的值，首先要有一个变量，比如 labelText，然后在Label中使用这个值 myLabel = Label(text: $labelText)，这里 $ 相当于把 myLabel.text 和 labelText 这个变量绑定起来了，要修改 myLabel 的值，只需要修改 labelText 这个变量，UI框架就会自动将用户界面进行更新。

声明式常用的数据组织架构是MVVM（model view viewmodel）。在声明式框架中，只要数据变了，UI就会更新（框架提供）。所以数据源只有Model。ViewModel可以理解为只是为了方便访问model的一个函数库（处理用户的intents）。

（图来自 https://cs193p.sites.stanford.edu Lecture 3）

老师提到要更新课程， 比如「是不是还要基于安卓、是不是要基于ios、是不是要基于java、一些开放的生态呢，例如react flutter」，我感觉 这些不本质，本质的应该是这两种框架的选取。

老师课上所讲的应该是命令式，除了传统安卓开发，传统iOS开发（AppKit/UIKit + Objective-C/Swift + Storyboard）和Qt也是这种方式。从我的认知来说，现在声明式应该是非常流行的，网页端的 React / Vue 都是声明式，紧接着苹果推出了 SwiftUI+Swift，Google采用了Jetpack Compose 框架+Kotlin 作为官方推荐的应用构建方式，Flutter 也是这个思路。声明式的优点包括但不限于 所需要的代码量减少、UI代码逻辑清晰、数据组织相对容易、hot-reload加速开发……要说移动应用开发的趋势，我觉得一定是声明式。

如果老师希望升级课程，我推荐使用一个声明式的框架——可以是 Compose+Kotlin，可以是 Flutter+Dart。

但是有一点需要注意的是，用了这样的框架，底层系统相关的知识就被屏蔽掉了。做一款移动应用，我想没有人会去关注底层操作系统到底是怎么处理中断、传递消息的。基本上都是 UI框架代码编写+API调用 就可以完成一款应用的快速交付。这和「科学精神和计算机系统思维：将移动开发与现有计算机系统其他技术结合起来介绍，希望能够触类旁通，例如跟操作系统、计算机网络、嵌入式系统、数据库系统、图形图像等」是相差甚远的。当然，我们可以更关注框架本身使用的技术，比如框架中的动画效果如何实现、框架如何进行view的资源管理……这些东西也符合计算机相关的底层知识。由此，我想再说说移动应用开发课程的种类：

移动应用开发课程的种类

我觉得移动应用开发课程应该分成两种，这两种课程的侧重点完全不同：

  • 一种，目标在于让同学理解应用开发原理，以硬核的计算机操作系统知识、计算机图形学技术为基础，教给学生实时 2D UI 绘制、UI 资源管理、用户手势处理等专题，使得同学们能够了解现代UI框架的发展，自己创建一个应用开发的框架。这种课就比较硬核了，有专业课的感觉。【应用开发框架原理】
  • 另一种，是以同学们创造自己的移动应用为核心，为了达成同学们自己实现创意的app，课程教给同学们设计app的框架、美术设计、构建UI的方式、UI与数据交互等专题，在课程最后以展示的方式大家呈现自己做的app。这种方式基本上就是课赛结合了。【移动应用创意开发】

我觉得两种方式都很好，根据课时和安排可以选择其中的一种或两种进行讲授。

【应用开发框架原理】

以一款开源的框架为基础进行讲授是最好的，比如基于开源的 Flutter 框架 和 Skia 2D 渲染库，讲授如何组织应用开发的资源才能达成实时渲染，且为开发者提供良好的开发体验。这样设计课程的话，就有点像 Games104-现代游戏引擎：从入门到实践 了。

可以先讲授一个UI框架如何使用，然后深入这个UI框架的源码，做对应的原理讲解。

可以有一两周讲讲各种UI框架的技术、讲一讲OpenGL、讲一讲GPU图形流水线。

【移动应用创意开发】

课赛结合的话，主要就是讲授使用的UI框架和组织同学们小组合作了。感觉如果非信息学院的同学比较多，这种方式也更合适一些。

理论讲授

  • 绪论
  • UI框架使用的语言
  • UI框架基础
  • UI专题（如Layout/Gesture/Navigation/Animation）
  • 数据组织专题（各种持久化方式）
  • 操作系统特性（如Audio/Video/Bluetooth）
  • 设备平台特性
  • 测试、打包、发布

课程设计

  • 头脑风暴选题（限制在Android工具类/生产力/社交app会比较好），较早形成小组
  • 需要有一周来讲设计，包括如何去组织一款应用（前端UI后端数据），如何进行UI设计（提及一款UI设计软件，如Figma）
  • 小组提交设计方案和UI稿
  • 课程组提供相应的技术支持（如答疑等）
  • 小组答辩和现场展示

二者结合

两者结合也是很好的思路，想偏应用层就搞比赛，想偏底层就讲框架原理……

其他一些考虑

  • 原生开发是有优势的，直接调用底层的API是最好的，但是开发效率可能并没有那么高
  • Java不Java我觉得不本质，得看选什么框架，对应选择什么语言
  • 如果目标是教移动应用开发，那么选一个框架还可以选两个框架、三个框架。