Android Architecture Components 之 Lifecycle、LiveData、ViewModel

本文仅是阅读Android Architecture Components的个人总结。

• Android App开发的痛点

在开发AndroidApp时，由于系统的UI Controller（Activity、Fragment）Component能够被独立启动并且是无顺序的，他们的生命周期不受开发者的控制，因此当我们的数据依赖这些组件的生命周期时就会发生许多问题。

Android官方指出一个重要的开发原则是:我们不应该把不是处理UI和系统事件的代码写在UI Controller中。

Any code that does not handle a UI or operating system interaction should not be in these classes. Keeping them as lean as possible will allow you to avoid many lifecycle related problems. Don't forget that you don't own those classes, they are just glue classes that embody the contract between the OS and your app.

官方指出第二个重要的原则是drive your UI from a model

Architecture Components就是遵守上面两个原则的框架，它保证我们app可以很好的响应系统组件的生命周期，不出现混乱的情况。同时drive your UI from a model

Handling Lifecycles with Lifecycle-Aware Components

这个其实原理是很简单的：UI Controller(Activity、Fragment)是一个LifecycleOwner,它的生命周期时可以被观察的。我们可以向它们上面注册LifecycleObserver，观察生命周期事件。简单代码如下：

创建一个LifecycleObserver:

public class MainPresenter implements LifecycleObserver {

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE)
    void initView() {
        Log.e(TAG, "init View");
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE)
    void initData() {
        Log.e(TAG, "initData");
    }

}

向LifecycleOwner注册LifecycleObserver:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements MainView {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        getLifecycle().addObserver(new MainPresenter());
    }

note: 在Support Library 26.1.0, AppCompatActivity和Fragment 都已经实现LifecycleOwner

对于上面这个sample，可以说简单的把UI Controller的生命周期相关方法dispatch给其他组件处理，使代码看起来非常清晰。

LiveData

先看一下使用LiveData编码的优势:

• 确保UI状态和数据状态是同步的。
• 没有内存泄漏
• 不会由于Activity的Stop而引起crash
• 不需要手动处理组件生命周期
• 不会由于系统config改变而保持数据，比如屏幕旋转

LiveData是一个包裹数据并且可以被观察的对象，它可以感知App组件的生命周期（Activity Fragment Service）。这个特性使:LiveData可以在组件活跃的状态(在生命周期内)下更新数据

活跃状态是指STARTorRESUMED。即LiveData在数据发生改变时只把这个改变事件通知给活跃的观察者，对于不活跃的观察者是不会通知的。

在给LiveData注册Observer时，可以把LifecycleOwner和LiveData组成一个配对关系。这样在LifecycleOwner不活跃时，Observer会被移除。这样就保证像Activity Fragment在观察LiveData变化时是非常安全的，即在不活跃时，是不会响应LiveData的变化的。

下面看一下如何使用：

public class NameViewModel extends ViewModel {

    // Create a LiveData with a String
    private MutableLiveData mCurrentName;
    
    public MutableLiveData getCurrentName() {
        if (mCurrentName == null) {
            mCurrentName = new MutableLiveData();
        }
        return mCurrentName;
    }
}

MutableLiveData是一个LiveData,是一个可被观察的对象。官方是推荐把LiveData写在ViewModel中的：

• 可以避免Activity和Fragment的臃肿，这些UI Controller只是响应UI的变化，而不会持有UI的状态
• 解耦LiveData和UIController
  对于ViewModel将会在下面介绍。

通过observer()方法将LifecycleOwner和LiveData建立联系:

public class NameActivity extends AppCompatActivity {

    private NameViewModel mModel;

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

        // Get the ViewModel.
        mModel = ViewModelProviders.of(this).get(NameViewModel.class);

        // Create the observer which updates the UI.
        final Observer nameObserver = new Observer() {
            @Override
            public void onChanged(@Nullable final String newName) {
                // Update the UI, in this case, a TextView.
                mNameTextView.setText(newName);
            }
        };
});

        // Observe the LiveData, passing in this activity as the LifecycleOwner and the observer.
        mModel.getCurrentName().observe(this, nameObserver);
    }
}

上面把一个Observer加入到LiveData的观察者列表，如果Oberver对应的LifeOwner(UI Controller)不活跃了，这个Observer将会被移除。

数据变化，触发活跃的LifeOwner更新UI,即调用Observer的onChanged()方法。

mButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        String anotherName = "John Doe";
        mModel.getCurrentName().setValue(anotherName);
    }
});

ViewModel

这个类被设计用来管理和UI相关的数据(即LiveData),它允许数据感知系统的配置变化，比如屏幕旋转。

ViewModel在发生屏幕旋转事件是，这个对象会被保留，如果此时UI Controller销毁了(Activity)，在Activity实例重建的时候，这个对象是可以被重新获得的，即我们可以不用在onSaveInstanceState()保存数据，然后在onCreate()中恢复。

可以这样获得一个ViewModel

public class MyViewModel extends ViewModel {
    private MutableLiveData> users;
    public LiveData> getUsers() {
        if (users == null) {
            users = new MutableLiveData>();
            loadUsers();
        }
        return users;
    }

    private void loadUsers() {
        // Do an asynchronous operation to fetch users.
    }
    
    @Override
    protected void onCleared() {
        super.onCleared();
    }
}

public class MyActivity extends AppCompatActivity {
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        // Create a ViewModel the first time the system calls an activity's onCreate() method.
        // Re-created activities receive the same MyViewModel instance created by the first activity.

        MyViewModel model = ViewModelProviders.of(this).get(MyViewModel.class);
        model.getUsers().observe(this, users -> {
            // update UI
        });
    }
}

ViewModel的生命周期如下：

viewmodel-lifecycle.png

即这个对象作用域直到Activity destroy。当框架层面Activity被销毁时，ViewModel的onCleared方法会被调用。

官方建议：ViewModel不应该引用任何UI Controller相关对象。它也不应该关心任何UI Controller的生命周期变化。

如果你需要一个 Application Context，可以使用 AndroidViewModel

在多个Fragment中的应用

在上面可以看出一个ViewModel其实适合LifecycleOwner绑定的，因此Activity下的Fragment可以获得同一个ViewModel,即可以交流。

比如下面的代码：

Notice that both fragments use getActivity() when getting the ViewModelProvider. As a result, both fragments receive the same SharedViewModel instance, which is scoped to the activity.

public class SharedViewModel extends ViewModel {
    private final MutableLiveData selected = new MutableLiveData();

    public void select(Item item) {
        selected.setValue(item);
    }

    public LiveData getSelected() {
        return selected;
    }
}

public class MasterFragment extends Fragment {
    private SharedViewModel model;
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        model = ViewModelProviders.of(getActivity()).get(SharedViewModel.class);
        itemSelector.setOnClickListener(item -> {
            model.select(item);
        });
    }
}

public class DetailFragment extends Fragment {
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        SharedViewModel model = ViewModelProviders.of(getActivity()).get(SharedViewModel.class);
        model.getSelected().observe(this, { item ->
           // Update the UI.
        });
    }
}

总结

通过上面的介绍，我们可以通过Lifecycle、LiveData、ViewModel这三个对象写出一个比较稳定的app架构:代码逻辑清晰,生命周期管理方便等优点。

Demo地址：https://github.com/SusionSuc/ArchitectureComponentSmale