Android DataBinding原理解析

一、简介

首先声明，本文讲解的Android DataBinding原理，不涉及Android DataBinding的配置和使用，如果大家想了解Android DataBinding的使用教程，请去Google Android官网，里面有非常详细的讲解。另外，本文也不是为Android DataBinding歌功颂德的，如果对着对本文的一些总结有不同观点，请留言，希望和大家一起思考这项“新技术”。
DataBinding框架是去年谷歌 I/O大会上介绍的“新技术”， 数据绑定框架能够给我们带来了一定的方便，无需findviewByID操作也可获取View，数据Model更新自动映射到控件上…… Android Databingding属于单向绑定框架。
顾名思义，DataBinding即数据绑定，数据绑定本不是什么新鲜技术，做asp.net Web开发的同学应该都用过Databinding绑定图表数据，C#本身也支持控件的数据绑定。在Android层面，Google也不是第一个做数据绑定的，开源项目RoboAndroid早已基于Android平台开发了一套数据绑定框架，RoboAndroid属于双向绑定框架。

单向绑定是指presentation model上的属性更新会自动的同步到相应的视图属性上。双向绑定在单向绑定的基础上，增加了将视图上的变更同步回presentation model相应的属性上。

二、为什么要有Databinding

这要从软件的视图逻辑架构模型说起，常见的模型有MVC、MVP和MVVM，这三种模型各有优缺点，看着很像，其实有较大不同，Android Databinding的作用就是将原来Android开发模式从MVC转到MVVM。Android的Activity+Layout文件模式属于MVC，我们做Android开发的时候会发现，一不小心一个Activity的代码就超过1千多行，视图逻辑和业务逻辑全部混在一起，代码的可维护性非常差，这是Google推出Databinding想解决的问题。
这里复制粘贴一下大牛们对这三个逻辑架构的理解。

1、MVC

MVC，顾名思义，MVC是将Model, View 和Controller分离，让彼此的职责(responsibility)能够明确的分开，这样不论是改M、 V还是C，都可以确保另外两层可不用做任何修改，同时这样的分层也可以加强程式的可测试性(testability)，View和Model基本上是相关的，但它们并不会有直接的相依关系，而是由Controller去决定Model产生的资料，然后丢给View去做呈现，也就是说，Controller是Model和View之间的协调者(coordinator)，View和Model不能直接沟通，以确保责任的分离。而Controller可以只是一个系结Model和View的小类别，也可以是大到包含Workflow, Enterprise Services或是做为外部系统的Proxy Services等的逻辑系统，MVC各元件是可以分离的组件，也可以是分离的系统(当然要设计一些机制在相互沟通)。可以看到MVC中Controller（Activity）中既要控制视图（Layout）也要处理业务（数据），Controller只是将View（layout）与Model尽可能分开，当然View也可以直接获取Model数据，如果将View与Model完全分开，就要使用MVP框架。

总结MVC：
1) 视图层（View）：一般采用XML布局文件进行界面的描述，也可使用代码。
2) 控制层（Controller）：Android的控制层是Activity或Fragment，一个Activity可以对应多个Fragment。目前点评Android的框架采用Fragment，大多数页面采用Fragment作为控制层。
3) 模型层（Model）：数据模型，由于Android变量个数限制，目前点评Android几乎不存在Model。
缺点：
主要的缺点是Controller太复杂，显示逻辑和其他逻辑混合在一起不好维护；由于缺少数据模型支持，代码更混乱；模块、控件可复用性低。

2、MVP

MVP，MVP一样也是职责分明，且Model与View分离的架构，但是这个P (Presenter)和ViewModel就很类似，不过就如同Presenter (主持人)这个字所代表的意义，所有主控View呈现的工作，都是由Presenter来做，而View本身只是Presenter所要使用的舞台而已，所以View原则上会相依于Presenter，但是为了要做到关注点分离(SoC原则)，所以在View和Presenter间都会加入一个介面(ex: IView)，然后以IoC的方式将View注射到Presenter中，而Presenter就使用介面所定义的方法去操控，而View就透过介面所定义的方法去呈现介面即可。但也因为受限于介面，所以Presenter只能依介面定义的动作去回应与处理，而不能再做更多的延伸功能，除非更改View的介面。

3、MVVM

MVVM，MVVM的架构一样是M, V分离，但中间是以VM (ViewModel)来串接，这个ViewModel比较像是View的一个代理程式，它负责直接对Model做沟通，而View可以透过一些机制(ex: Events, Two-way Databindings, …)来和ViewModel沟通以取得资料或将资料抛给Model做存取等工作，ViewModel也可以作为和外部系统的代理程式，例如Web Service或是REST Service或是Enterprise Services等等，不过它和MVC不同的地方，就是ViewModel和View的黏合度比较高，因为View必须要透过ViewModel才可以取得Model，而ViewModel又必须要处理来自View的通知讯息，所以虽然职责一样分明，但是却不像MVC那样可以扩展到整个系统元件都能用。如果MVVM要和MVP比较的话，MVVM会比MVP更灵活一点。

总结MVVM：
1）低耦合。视图（View）可以独立于Model变化和修改，一个ViewModel可以绑定到不同的”View”上，当View变化的时候Model可以不变，当Model变化的时候View也可以不变。
2） 可重用性。你可以把一些视图逻辑放在一个ViewModel里面，让很多view重用这段视图逻辑。
3） 独立开发。开发人员可以专注于业务逻辑和数据的开发（ViewModel），设计人员可以专注于页面设计，使用Expression Blend可以很容易设计界面并生成xaml代码。
4）可测试。界面素来是比较难于测试的，而现在测试可以针对ViewModel来写。
由上面各个架构的讨论，我们可以得到以下的结果：

4、总结三种架构：

MVC 架构适合于大型系统，它可以分层且可以在实体层面切割为不同的机器或服务，只要彼此间具有适当的通讯协定即可。
MVVM 架构适合像XAML 这种与程式码无关(code ignorance) 的使用者介面设计，只要View 中下特定的指令与ViewModel 串接，就可以享有ViewModel 沟通的功能，而ViewModel 只需做一些特别的介面实作，即可平顺的和View 沟通。
MVP 架构适合集中由程式码决定View 动作的应用程式，而View 只需要实作特定的介面即可，不需要太复杂的工作，但Presenter 则可能会受限于View 介面的动作，而无法做更进一步对View 的控制。

5、小结

在Android开发中原有的MVC（Activity+layout）模式越来越不适用，首先，视图逻辑和业务逻辑不分，导致代码容易出问题、难以可持续性维护；其次，由于业务逻辑混在视图逻辑里面，视图基本无法复用，layout本身是代码文件，但是又不像java代码那样可维护，灵活，可以有逻辑，所以很少复用layout文件，有经验的Android程序员会尽可能避免复用Layout文件特别是复用别人写的layout文件。所以出于视图复用的目的原有的MVC也不适用，MVVM成了一种必要的选择。

6、强调

本文需要说明的是Android Databinding只是在Android平台实现MVVM的一种方式，前面说的RoboAndroid也可以实现；或者开发者自己定义一套开发规范和框架，能够将Android开发大道视图、逻辑业务分离，并实现视图高度可复用也是一样的；RxJava也为开发者提供了MVVM的能力。

（1）RoboBinding？

RoboBinding是一款基于Android的数据绑定组件，支持双向绑定等，比较成熟，和DataBinding 类似，因为DataBinding借鉴了RoboBinding，目前DataBinding只支持单向绑定。
与DataBinding相比较， RoboBinding更为成熟，并且支持双向绑定，但是因为DataBinding是Google亲儿子，以后肯定会不断改进，会成为Android新特性，所以采用DataBinding可能更现实，但是我本人并不排斥RoboBinding，通过体验RoboBinding也很不错，侵入性并不是很强

（2）RxJava/ RxAndroid ？

RxJava最核心的两个东西是Observables（被观察者，事件源）和Subscribers（观察者）。Observables发出一系列事件，Subscribers处理这些事件。这里的事件可以是任何你感兴趣的东西（触摸事件，web接口调用返回的数据…）;一个Observable可以发出零个或者多个事件，知道结束或者出错。每发出一个事件，就会调用它的Subscriber的onNext方法，最后调用Subscriber.onNext()或者Subscriber.onError()结束。
RxJava更为灵活，但是观察、订阅需要在代码中自己实现，侵入性比较强，也影响代码可读性，就目前代码来看，改造起来代价非常大。在Android项目中很少使用RxJava，虽然功能很强大，将逻辑看做数据流，一切数据驱动，但是代码侵入性太强，不适合在业务逻辑、视图逻辑中大范围使用。但是，RxJava在数据流控制中确实精妙！可以将RxJava包装到你的框架中，负责同一个Activity模块间的数据流控制，用他实现数据数据共享、消息通信，以数据驱动，将其封装到框架中，会是很好的选择。

三、Android DataBinding分析

View —— Layout文件：
手动在Layout文件中使用Model数据为控件赋值。

ViewModel —— ViewDataBinding 实现类
DataBinding框架会根据Layout进行的数据绑定情况自动生成该文件！不可改。 ViewDataBinding负责将Model的数据和更新信息赋值给Layout中的控件，达到单向绑定效果。

Model —— 实现Observable、 ObservableMap或ObservableList接口
负责数据逻辑处理，按照规定的标准写get、set方法，并通知数据更新。框架会在Model内部存储ViewDataBinding ，当Model需要更新数据时，可以通知ViewDataBinding 实现对View更新。

1、例子代码

（1）Model

public class OrderListItemModel extends BaseObservable{     //model继承BaseObservable类
private boolean checked;         //定义属性
private int checkBoxVisibility;  //定义属性

@Bindable  //注解，支持自动更新
  public boolean getChecked() {
    return checked;
   }

@Bindable
public void setChecked(boolean checked) {
    this.checked = checked;
//通知OrderListItemModel 中的ViewDataBinding，更新checked属性
    notifyPropertyChanged(BR.checked); 
}

（2）Layout（View）

声明变量
<layout
    xmlns:android=“http://schemas.android.com/apk/res/android”
    xmlns:dp=“http://schemas.android.com/apk/res-auto”
    >
    <data>
        <variable
            name=“itemMode”
            type=“com.dianping.tuan.ViewModel.OrderListItemModel”>
        variable>
    data>
绑定数据
<CheckBox
    android:id=“@+id/check”
    android:layout_width=“wrap_content”
    android:layout_height=“wrap_content”
    android:layout_gravity=“center_vertical”
    android:button=“@drawable/rad_bg”
    android:checked=“@{itemMode.checked}”                            //绑定checked 
    android:visibility="@{itemMode.checkBoxVisibility}“         //绑定Visibility
    android:clickable="false"
    android:paddingRight="10dp" />

（3）ViewModel （桥梁）—— ViewDataBinding

ViewDataBinding文件是框架根据layout文件和model自动生成的，无法修改。TuanOrderCommonItem2Binding类就是框架自动生成的ViewModel，父类是ViewDataBinding（抽象类），是在ViewDataBinding类中完成绑定。
public class TuanOrderCommonItem2Binding extends android.databinding.ViewDataBinding {
this.check = (android.widget.CheckBox) bindings[1];//存储Layout中的控件
private com.dianping.tuan.Model.OrderListItemModel mItemMode; //存储Model数据
// read checked~.~ itemMode ~         
  if ( itemMode != null)
    {              
       checkedItemMode = itemMode.isChecked();     //获取ItemMode中的数据
    }
   if ((dirtyFlags & 0b11L) != 0) 
    {  
        this.check.setChecked(checkedItemViewMode);       //将数据赋值给控件
    }
    ……………………

2、Model如何通知ViewDataBinding更新View？

框架通过观察者模式，异步更新界面！我们看到过程非常复杂，最关键，数据更新的过程是异步的，这可以避免ANR，但是效率呢？如果是数据量比较大的列表或者比较重的主界面，使用数据绑定合适吗？

四、Android Databing总结

本文不是来为Android Databing歌功颂德的，如何使用一项新技术需要智慧，在我们未完全了解它时，最好谨慎的在工程项目中使用。最后罗列一些自己对Android Databing的总结，其中可能有不完善或不成熟的地方，希望大牛们批评指正。如果读者想在自己开发的APP中使用Android Databing，希望你对它优缺点有足够的了解，有充足的思想准备。

优点：

1、自动化绑定+MVVM优点
2、使用DataBinding后，无需直接获取、操作视图元素，能够帮助 Activity或Fragment减少对视图控制的代码量

不足：

1、目前只支持单向绑定；
2、ViewModel与View一一对应；
3、使用起来灵活性比较低；
4、Model属性发生变化时，ViewDatabinding采用异步更新数据，对于现实大量数据的ListView，会有一定延迟，在实践测试中发现，Databing效率较低，对于负责的界面不太适用；
5、自动生成大量代码和属性字段：ViewDataBinding 实现类 DataBinderMapper 等

参考文献

1、Google Android DataBinding：
http://developer.android.com/intl/zh-cn/tools/data-binding/guide.html
2、MVC、MVVM、MVP讲解：
http://www.cnblogs.com/xxdotnet/archive/2012/03/30/2425539.html
3、百度百科：MVP模式
http://baike.baidu.com/view/3456444.htm
4、Robobinding参考：
http://robobinding.github.io/RoboBinding/getting_started.zh.html
5、Android中的Data Binding初探：
https://www.aswifter.com/2015/07/04/android-data-binding-1/