Xamarin 是一套基于C#語言的跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)工具，今年2月份微軟宣布收購(gòu)Xamarin，而后在4月份進(jìn)行的Build大會(huì)上微軟宣布將會(huì)在各個(gè)版本的Visual Studio中免費(fèi)提供Xamarin，并且宣布Xamarin SDK開源。
本文主要闡述Xamarin是什么，它能做什么以及它是如何跨平臺(tái)的。
Xamarin 是一個(gè)跨平臺(tái)的移動(dòng)開發(fā)工具，由 Mono 發(fā)展而來。開發(fā)人員可以使用 C# 為iOS，Android， Mac以及Windows Phone開發(fā)原生應(yīng)用。
Xamarin 的跨平臺(tái)開發(fā)思路是：使用 C# 來完成所有平臺(tái)共用的，和平臺(tái)無關(guān)的 app 邏輯部分；由于各個(gè)平臺(tái)的 UI 和交互不同，再使用由 Xamarin 封裝好的 C# API 來訪問和操控 native 的控件，分別進(jìn)行不同平臺(tái)的 UI 開發(fā)。
如下圖：
另外Xamarin還提供了Xamarin.Forms UI工具包，Xamarin.Forms可以幫助開發(fā)人員快速的構(gòu)建跨平臺(tái)的UI，通過一次編碼，生成多個(gè)平臺(tái)的原生UI界面，稍后本文會(huì)講述Xamarin.Forms的使用方法以及實(shí)現(xiàn)原理。
Xamarin主要由Xamarin.iOS，Xamarin.Android以及Xamarin.Forms組成，主要功能也有著三部分組成：
下面會(huì)使用Mac OS X上的Xamarin Studio來演示如何構(gòu)建iOS應(yīng)用：
- 打開Xamarin Studio
- 新建一個(gè)項(xiàng)目，選擇iOS - App - Single View App
- 點(diǎn)擊下一步，輸入App 名稱， 例如：FirstXamariniOS，一路點(diǎn)擊下一步，工程創(chuàng)建完成。
下面是生成的iOS工程結(jié)構(gòu)截圖：
如果有Xcode使用經(jīng)驗(yàn)的話會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)Xamarin iOS工程的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)與Xcode的結(jié)構(gòu)很類似，都包含了AppDelegate類，默認(rèn)的ViewController以及Main StoryBoard文件，基本的類名稱都是一致的。
打開Main.storyboard 文件，可以從Toolbox上拖拽一些原生控件到View Controller上，與Xcode中使用方式一致，但是有一些功能沒有Xcode 強(qiáng)大，比如設(shè)置View的Auto layout等等，如下圖：
運(yùn)行上面的工程，就可以在模擬器中查看效果了。
從上面來看來說使用Xamarin進(jìn)行iOS編程需要有一定的iOS App開發(fā)知識(shí)，需要熟悉iOS UI框架（Cocoa Touch）等等，即便使用Xamarin開發(fā)應(yīng)用，也繞不過原生底層的這些東西。
下面會(huì)使用Mac OS X上的Xamarin Studio來演示如何構(gòu)建iOS應(yīng)用：
- 打開Xamarin Studio
- 新建一個(gè)項(xiàng)目，選擇Android - App - Android App
- 點(diǎn)擊下一步，輸入App 名稱， 例如：FirstXamarinAndroid，一路點(diǎn)擊下一步，工程創(chuàng)建完成。
下面是生成的Android工程結(jié)構(gòu)截圖：
如果有Eclipse進(jìn)行Android編程經(jīng)驗(yàn)的話會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)Xamarin Android工程的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)與Eclipse的結(jié)構(gòu)很類似，都包含了默認(rèn)的MainActivity以及布局文件，基本的類名稱都是一致的。
打開Main.axml文件，可以從Toolbox上拖拽一些原生控件到View Controller上，與Eclipse的體驗(yàn)類似，也可以通過編輯XML的方式更改界面。
同樣從上面來看來說使用Xamarin進(jìn)行Android編程需要有一定的Android App開發(fā)知識(shí)，需要熟悉Android UI框架等等，原生底層的東西還是需要熟悉的。
Xamarin.Forms 是一個(gè)創(chuàng)建跨平臺(tái)用戶界面的庫(kù)，通過Xamarin.Forms 可以一次編碼生成基于各個(gè)移動(dòng)平臺(tái)（iOS, Android, Windows Phone）的應(yīng)用界面。
Xamarin.Forms提供了更高層次的一層UI組件抽象，這些組件在進(jìn)行最終呈現(xiàn)的時(shí)候，會(huì)以原生控件的方式表現(xiàn)出來，也就是說每一個(gè)Xmarin.Forms的控件最終會(huì)有多個(gè)平臺(tái)的原生呈現(xiàn)邏輯，如下圖中，Xamarin.Forms的Entry控件，對(duì)應(yīng)的原生呈現(xiàn)為：
使用Xamarin.Forms構(gòu)建跨平臺(tái)應(yīng)用的一個(gè)缺陷就是只能使用Xamarin.Forms包中的控件，會(huì)有一些限制。
如果先了解更多關(guān)于如何使用Xamarin.Forms構(gòu)建跨平臺(tái)應(yīng)用，請(qǐng)參見文章：Xamarin.Forms入門-使用 Xamarin.Forms 來創(chuàng)建跨平臺(tái)的用戶界面。
在講述Xamarin.Android架構(gòu)之前，需要先了解一些Android應(yīng)用程序的背景知識(shí)：
- Android應(yīng)用程序試運(yùn)行在Dalvik虛擬機(jī)中的，每一個(gè)應(yīng)用程序?qū)?yīng)一個(gè)單獨(dú)的虛擬機(jī)實(shí)例，其代碼在虛擬機(jī)的解釋下得以執(zhí)行。
- Dalvik主要是完成對(duì)象生命周期管理，堆棧管理，線程管理，安全和異常管理，以及垃圾回收等等重要功能。
- 不同于Java虛擬機(jī)運(yùn)行java字節(jié)碼，Dalvik虛擬機(jī)運(yùn)行的是其專有的文件格式
Xamarin.Android架構(gòu)圖（ART 是Android 虛擬機(jī)Dalvik）：
Android Callable Wrappers（ACW）
使用C#開發(fā)的Android應(yīng)用程序在運(yùn)行的時(shí)候，C#代碼是在Mono虛擬機(jī)中執(zhí)行的，而Mono虛擬機(jī)是寄宿在Dalvik虛擬機(jī)中運(yùn)行的，所有的C#代碼都通過ACW的方式被調(diào)用。
由于需要打包Mono環(huán)境，使用C#開發(fā)的Android應(yīng)用的APK文件會(huì)比原生開發(fā)的大，執(zhí)行效率也會(huì)差一些。
Managed Callable Wrapper（MCW）
如果需要在C#中調(diào)用一些系統(tǒng)的功能或者Java實(shí)現(xiàn)的類庫(kù)，該如何調(diào)用那？ 答案就是MCW，MCW就是一個(gè)JNI橋梁，可以使用托管代碼調(diào)用Android的代碼。MCW將整個(gè)Android.* 以及相關(guān)的命名空間通過 jar綁定的方式暴露出來，是的C#可以調(diào)用。
對(duì)于開發(fā)者來說，Xamarin.IOS相對(duì)于Xamarin.Android就要簡(jiǎn)單很多了，我們用C#開發(fā)的iOS應(yīng)用程序在被編譯成IL代碼之后，然后轉(zhuǎn)交給Apple complier直接編譯成iOS的本地機(jī)器碼，也就是說C#寫的iOS應(yīng)用程序和Objective-C 寫的是一樣的。
透過 Ahead-of-Time (AOT) 編譯程序，直接將Xamarin.iOS程序編譯為ARM的執(zhí)行檔。編譯封裝完成的應(yīng)用程序被直接編譯為原生的二進(jìn)制執(zhí)行文件。
在Xamarin Studio中構(gòu)建Xamarin.Forms跨平臺(tái)的應(yīng)用的時(shí)候，會(huì)生成Android以及iOS單獨(dú)的項(xiàng)目工程，兩者共享業(yè)務(wù)邏輯以及一些UI界面，在打包生成App的時(shí)候，是分開進(jìn)行的，兩者互不影響。每個(gè)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)原理與上面講的是一樣的。
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