Android官方架构组件DataBinding双向绑定篇: 观察者模式的殊途同归

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前言

本文是 Android官方架构组件系列的番外篇，因为目前国内关于DataBinding双向绑定的博客，讲的实在是五花八门，很多文章看完之后仍然一头雾水，特此专门写一篇文章进行总结。

此外，前几天在CSDN上看到貌似掉线老师发布了一篇文章《我为什么放弃在项目中使用Data Binding》，里面针对性指出了目前DataBinding的使用中一些痛点，很多地方我感同身受，但鉴于 事物的存在必然存在两面性 ，特此也在 本文的末尾 写了一些我个人的理解，阐述了为什么我个人 还在坚持使用DataBinding , 希望对读者能有所裨益。

本文默认读者对DataBinding的使用有了初步的了解。

什么是双向绑定？

DataBinding的本身是对View层状态的一种观察者模式的实现，通过让View与ViewModel层可观察的对象（比如LiveData）进行绑定，当ViewModel层数据发生变化，View层也会自动进行UI的更新。

上述我讲的是DataBinding最基础的用法，即 单向绑定 ，其优势在于，将View层抽象为一个纯Java的可观察者——这意味着ViewModel层相关代码是完全可直接用于进行 单元测试。

但实际的开发中，单向绑定并非是足够的，在一些特定的场景，我们也需要用到 双向绑定。

比如说，对于一个TextView的内容展示，一般情况下，我们只是用来通过将一个String类型的数据对其进行渲染：

显而易见，数据的流向是单向的，换句话说，我们认为TextView对DataSource只进行了读操作——如果此时进行了网络请求，我们需要用到DataSource某个属性作为参数，我们依然可以毫无顾忌从DataSource取值。

但是换一个场景，如果我们把TextView换成一个EditText，接下来我们需要面对的则截然不同，比如登录界面：

这似乎没有什么问题，我们依然通过一个LiveData对EditText进行了单向绑定：

问题发生了，当我们对 输入框 进行编辑，EditText的UI发生了变更，但是LiveData内的数据却没有更新，当我们想要在ViewModel层请求登录的API接口时，我们就必须要去通过editText.getText()才能获取用户输入的密码。

于是我们希望，即使是EditText的内容发生了变更，但是LiveData内的数据也能和EditText保持内容的同步——这样我们就不需要让ViewModel层持有View层的引用，在请求接口时，直接从LiveData中取值即可：

这就是双向绑定的意义。

使用场景是什么

什么适合使用 双向绑定 呢，还记得上文中的一句话吗：

对于单向绑定来说，数据的流向是单向的，换句话说，我们认为TextView对DataSource只进行了读操作。

现在我们定义，当 不确定的操作发生时 ——通常，这种操作代表着用户对UI控件的交互，这时UI的变化需要影响到ViewModel层的数据状态（除了 数据驱动视图 之外，视图也在驱动数据，以方便作为参数将来进行网络请求等等操作），这时 双向绑定 就可以大展身手了。

显然上文中的EditText的是 双向绑定 经典的使用场景之一，此外，双向绑定的使用场景非常常见，比如CheckBox：

当用户选中了CheckBox，我们当然希望ViewModel层的LiveData状态进行对应的更新，以便将来我们直接从LiveData中取值作为参数进行网络请求。

而如果没有双向绑定，用户操作了UI，我们就需要 手动添加代码保证状态的同步——比如checkBox.setOnCheckChangedListener()，否则，就会在接下来的操作中得到与预期不同的结果。

听起来好像很麻烦，那么究竟如何使用呢？

幸运的是，Android原生控件中，绝大多数的双向绑定使用场景，DataBinding都已经帮我们实现好了：

这意味着我们并不需要去手动实现复杂的双向绑定，以上文的EditText为例，我们只需要通过@={表达式}进行双向的绑定：

<EditText
	android:id="@+id/etPassword"
	android:layout_width="match_parent"
	android:layout_height="wrap_content"
	android:text="@={ fragment.viewModel.password }" />
复制代码

相比单向绑定，只需要多一个=符号，就能保证View层和ViewModel层的 状态同步 了。

难点在哪？

双向绑定定义好之后，使用起来很简单，但定义却稍微比单向绑定麻烦一些，即使原生的控件DataBinding已经帮助我们实现好了，对于三方的控件或者自定义控件，还需要我们自己实现。

本文以SwipeRefreshLayout为例，让我们来看看其 双向绑定 实现的方式：

object SwipeRefreshLayoutBinding {

    @JvmStatic
    @BindingAdapter("app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing")
    fun setSwipeRefreshLayoutRefreshing(
            swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
            newValue: Boolean
    ) {
        if (swipeRefreshLayout.isRefreshing != newValue)
            swipeRefreshLayout.isRefreshing = newValue
    }

    @JvmStatic
    @InverseBindingAdapter(
            attribute = "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing",
            event = "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged"
    )
    fun isSwipeRefreshLayoutRefreshing(swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout): Boolean =
            swipeRefreshLayout.isRefreshing

    @JvmStatic
    @BindingAdapter(
            "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged",
            requireAll = false
    )
    fun setOnRefreshListener(
            swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
            bindingListener: InverseBindingListener?
    ) {
        if (bindingListener != null)
            swipeRefreshLayout.setOnRefreshListener {
                bindingListener.onChange()
            }
    }
}
复制代码

有点晦涩，是不是？我们先不要纠结于细节的实现，先来看看代码中是如何使用的吧：

<androidx.swiperefreshlayout.widget.SwipeRefreshLayout
		android:layout_width="match_parent"
		android:layout_height="match_parent"
		app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing="@={ fragment.viewModel.refreshing }">

            <androidx.recyclerview.widget.RecyclerView/>

androidx.swiperefreshlayout.widget.SwipeRefreshLayout>
复制代码

refreshing实际就只是一个LiveData：

val refreshing: MutableLiveData<Boolean> = MutableLiveData()
复制代码

这里的双向绑定，意义在于，当我们为LiveData手动设置值时，SwipeRefreshLayout的UI也会发生对应的变更；同理，当用户手动下拉执行刷新操作时，LiveData的值也会对应的变成为true(代表刷新中的状态)。

相比于其它的方式，双向绑定将SwipeRefreshLayout的刷新状态抽象成为了一个LiveData ——我们只需要在xml中定义好，之后就可以在ViewModel中围绕这个状态进行代码的编写，不同于view.setOnRefreshListener()的方式，这种代码是纯Java的，我们可以针对每一行代码进行纯JVM的单元测试。

本小节的所有代码你都可以在这里获取。

整理思路，按部就班实现双向绑定

说了这么多，但是我们一行代码都还没有实现，不着急，因为编码只是其中的一个步骤，最重要的是 整理一个流畅的思路，这样，在接下来的编码阶段，你会如有神助。

1.实现单向绑定

我们知道，双向绑定的前提是单向绑定，因此，我们先配置好对应单向绑定的接口：

@JvmStatic
@BindingAdapter("app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing")
fun setSwipeRefreshLayoutRefreshing(
        swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
        newValue: Boolean
) {
        swipeRefreshLayout.isRefreshing = newValue
}
复制代码

我们通过将LiveData的值和DataBinding绑定在一起，每当LiveData的状态发生了变更，SwipeRefreshLayout的刷新状态也会发生对应的更新。

我们实现了数据驱动视图的效果，接下来我们需要思考的是，我们如何才能知道用户会执行下拉操作呢？

2.观察View层的状态变更

只有观察到View层的状态变更，我们才能驱动LiveData进行对应的更新，其实很简单，通过swipeRefreshlayout.setOnRefreshListener()即可：

@JvmStatic
@BindingAdapter(
        "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged",
        requireAll = false
)
fun setOnRefreshListener(
        swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
        bindingListener: InverseBindingListener?
) {
    if (bindingListener != null)
        swipeRefreshLayout.setOnRefreshListener {
            bindingListener.onChange()   // 1
        }
}
复制代码

注意我注释了 //1的地方，每当swipeRefreshLayout刷新状态被用户的操作改变，我们都能够在这里监听到，并交给InverseBindingListener这个信使去通知DataBinding：

嗨！View层的状态发生了变更，你快去通知LiveData也进行对应数据的更新呀！

新的问题来了，现在DataBinding已经知道需要去通知LiveData进行对应数据的更新了，关键是——

3. 我要把什么数据交给LiveData?

是的，即使LiveData需要进行更新，但是它并不知道要新的状态是什么。

LiveData: 老哥，你倒是把数据给我啊！

我们急需将SwipeRefreshLayout最新状态告诉LiveData，因此我们通过InverseBindingAdapter注解和 步骤二 中去进行对接：

@JvmStatic
@InverseBindingAdapter(
        attribute = "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing",
        event = "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged"   // 2 【注意！】
)
fun isSwipeRefreshLayoutRefreshing(swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout): Boolean =
        swipeRefreshLayout.isRefreshing
复制代码

注意到 //2 注释的那行代码没有，我们通过相同的tag（即app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged这个字符串，步骤二中我们也声明了相同的字符串），和 步骤二 中的代码块形成了绑定对接。

现在，LiveData知道如何进行反向的数据更新了：

每当用户下拉刷新，InverseBindingListener通知DataBinding,LiveData就会从swipeRefreshLayout.isRefreshing得知最新的状态，并进行数据的同步更新。

4.不要忘了防止死循环！

细心的你多少已经感觉到了不对劲的地方，现在的双向绑定有一个致命的问题，那就是无限循环会导致的ANR异常。

当View层UI状态被改变，ViewModel对应发生更新，同时，这个更新又回通知View层去刷新UI，这个刷新UI的操作又会通知ViewModel去更新.......

因此，为了保证不会无限的死循环导致App的ANR异常的发生，我们需要在最初的代码块中加一个判断，保证，只有View状态发生了变更，才会去更新UI：

@JvmStatic
@BindingAdapter("app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing")
fun setSwipeRefreshLayoutRefreshing(
        swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
        newValue: Boolean
) {
    if (swipeRefreshLayout.isRefreshing != newValue)   // 只有新老状态不同才更新UI
        swipeRefreshLayout.isRefreshing = newValue
}
复制代码

小结：我为什么还在坚守DataBinding

本文的初始计划中，还有一个模块是关于 双向绑定的源码分析，写到后来又觉得没有必要了，因为即使是源码，也只是将上文中实现的思路啰嗦复述了一遍而已。

双向绑定本身是一个极具争议的功能；事实上，DataBinding本身也极具争议——DataBinding的好用与否，用或者不用都不重要，重要的是我们需要去正视它展现出来的思想：即如何将一个 难以测试，状态多变 的View, 通过代码抽象为 易于维护和测试 的纯Java的状态？

DataBinding将烦不胜烦的View层代码抽象为了易于维护的数据状态，同时极大减少了View层向ViewModel层抽象的 胶水代码，这就是最大的优势。

当然，DataBinding并不一定就是正解，事实上，RxBinding就是另外一个优秀的解决方案，同样以SwipeRefreshLayout为例，我依然可以将其抽象为一个可观察的Observable——前者通过在xml中对数据进行绑定和观察，后者通过RxJava对View的状态抽象为一个流，但最终，两者在思想上殊途同归。

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