安卓天气预报app的设计与开发需要掌握以下几个方面的知识：

1. 天气数据接口获取：通过调用第三方天气数据接口获取实时天气数据，如和风天气、心知天气等。

2. 数据解析：将获取到的天气数据进行解析，包括城市名称、实时温度、天气状况、空气质量、风力风向等。

3. 数据存储：将解析后的天气数据存储到本地，方便离线查看和使用。

4. UI设计：设计合理美观的用户界面，包括主页面、设置页面、城市搜索页面、未来天气页面等。

5. 功能实现：实现天气的自动定位、城市切换、温度单位切换、天气分享等功能。

下面就每一个方面详细介绍：

1. 天气数据接口获取

为了获取实时的天气数据，我们需要调用第三方的天气数据接口。常用的接口有和风天气、心知天气等，这些数据接口均需要注册账户且需要支付一定的费用。一般来说，调用接口需要传入城市名称或经纬度信息、单位制式以及API Key，返回JSON数据格式的天气信息。

2. 数据解析

获取到的天气数据是JSON格式的数据，需要解析后才能使用。Android中可以使用JSONObject和JSONArray等工具类来解析JSON数据。解析后的数据包括城市名称、实时温度、天气状况、空气质量、风力风向等。

3. 数据存储

为了方便离线查看和使用，我们可以将解析后的天气数据存储到本地。Android中可以使用SharedPreferences、文件存储、SQLite数据库等方式来存储数据。推荐使用SharedPreferences，其主要用于键值对的存储，方便快捷，同时也支持数据加密。

4. UI设计

天气预报app的UI设计要素包括主页面、设置页面、城市搜索页面、未来天气页面等。主页面一般展示当前定位城市的实时天气信息。设置页面可以实现一些其他功能的设置，如温度单位切换、城市管理等。城市搜索页面可以对其他城市的天气信息进行查看和添加操作。未来天气页面可以查看未来7天至10天的天气预报信息。在UI设计方面，一定要注重美观和易用性，让用户能够轻松快捷地获取所需信息。

5. 功能实现

实现功能的实现需要使用一些Android开发技术。例如，自动定位可以使用Android自带的定位服务，调用百度地图、高德地图、谷歌地图等API实现。城市切换可以通过搜索城市或手动在城市列表中选中进行实现。温度单位切换可以在设置页面中设置，并将设置保存到本地。天气分享可以通过调用系统自带的分享功能，将天气信息以短信、邮件等形式分享。

综上所述，安卓天气预报app的设计与开发需要综合运用多个技术和知识点。只有将这些技术和知识点组合起来，能够实现一个更好用的天气预报app，为用户带来更好的使用体验。