Android开发——View Binding的使用与解析

1. 前言

• 如何干掉模版代码是很多第三方框架的设计初衷，在Android开发中，findViewById()是必不可少的存在，这样的冗余代码在很久以前充斥在Android工程中，因此也出现了很多精简方案。
• 在Android Studio3.6中加入了很多新特性——View Binding就是其中之一。目前已经在工程中使用并上线，未出现稳定性问题，因此做以下记录。
• 在谈View Binding之前，我们先聊一下在此之前有哪些代表性方案做过这个事情，以及它们的优缺点分析。

1.1 Butter Knife/Kotter Knife

Butter Knife框架是17年前后很火的存在。但是在Kotlin中直接使用ButterKnife的注解方式的话，会出现空指针的异常并导致绑定失败。从而Kotter Knife应运而生，可以理解成是Butter Knife的Kotlin版本。用法如下：

//Butter Knife
@BindView(R.id.title) TextView title;

ButterKnife.bind(this);

// TODO Use fields...

// Kotter Knife
val submitButton: Button by bindView(R.id.submit_button)

// TODO Use val...

然而这种方案已经被作者标记为Deprecated，作者认为该框架为每个视图引用分配了一个对象，这种思路不应该被采用，以及使用这种思路的框架也应该被淘汰，并推荐使用ViewBinding的方式。

1.2 Data Binding

依稀记得Data Binding是16年底的时候推出的，那时候真的很火，因为它是谷歌对于MVVM开发模式在Android上体现之一，其底层通过Annotation Processor实现的。用法如下，关键就是新增了data节点，以及在layout中的属性表达式@{}。

<layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
   <data>
       <variable name="user" type="com.example.User"/>
   data>
   
   <LinearLayout
       android:orientation="vertical"
       android:layout_width="match_parent"
       android:layout_height="match_parent">
       
       <TextView android:layout_width="wrap_content"
           android:layout_height="wrap_content"
           android:text="@{user.firstName}"/>
           
       <TextView android:layout_width="wrap_content"
           android:layout_height="wrap_content"
           android:text="@{user.lastName}"/>
   LinearLayout>
layout>

默认情况下，基于layout文件的名称会生成单词首字母大写并添加“Binding”后缀一个Binding类。此类包含layout属性以及在Views中的所有binding属性（例如user变量），并且能够为该属性赋值。因此在Java代码中：

MainActivityBinding binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.main_activity);
User user = new User("firstName", "lastName");
binding.setUser(user);

但是Data Binding的劣势也很明显：

• 它侵入了xml文件，因为只有布局文件的根标签必须是layout时, Data Binding才会生成对应的Binding Class。
• Annotation Processor不仅对构建速度有负面影响，也会产生部分性能问题。
• 最最关键的，一些Data Binding相关的bug很难跟踪和解决，开发者在MVVM模式上的bug需要花费更多的时间，我觉得这也是MVVM没有在移动端发展起来的原因之一。

2. View Binding

这就是今天的主角了，View Binding既不会像Butter Knife那样为View分配多余的对象，也不会像Data Binding那样使用Annotation Processor，它的实现既简单又强大。首先来看一下如何使用View Binding。

2.1 View Binding所需环境

• 首先需要将Android Studio升级到3.6版本及以上
• 升级Gradle plugin版本到3.6.1
• 并在app模块中手动开启view binding开关（View Binding以模块为粒度进行开启/关闭）

buildscript {
	...
    dependencies {
        classpath "com.android.tools.build:gradle:3.6.1"
    }
}

android {
    ...
    viewBinding {
        enabled = true
    }
}

这里升级gradle的时候遇到了一些小坑，即工程中使用的tinker版本过低，其使用了旧版gradle中的语法，因此会报错，将tinker版本升级到’1.9.14.6’后问题解决。

2.2 View Binding的使用

activity_main.xml的布局如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

    <Button
        android:id="@+id/first_button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="First Button" />

    <include
        android:id="@+id/inner_layout"
        layout="@layout/inner_layout" />
LinearLayout>

这里直接include了一个子布局，inner_layout.xml的布局如下：

<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <Button
        android:id="@+id/inner_layout_second_button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Inner Button" />
FrameLayout>

• 默认情况下，每一个布局xml文件都会生成一个对应的Binding类，名字的生成规则同Data Binding。
• 在该例子中，会自动为我们生成一个ActivityMainBinding.java，以及include的标签对应的InnerLayoutBinding，这里include必须指定一个id。
• 当然，如果不需要为该xml生成Binding类，可以在xml的根布局中配置tools:viewBindingIgnore=“true”。
  在Java中的使用如下所示：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private ActivityMainBinding binding;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        binding = ActivityMainBinding.inflate(LayoutInflater.from(this));
        setContentView(binding.getRoot());

        binding.firstButton.setText("Text Change");
        binding.innerLayout.innerLayoutSecondButton.setText("Inner Layout Button Text Change");
    }
}

用法也很简单，直接通过binding点名字的方式就可以获取到控件实例，消除了findViewById的模版代码。
这里可以看到，setContentView的入参写法都变了，因为可通过XXXBinding类的getRoot函数获取到布局的根View，再通过setContentView添加到Activity。

2.3 View Binding的一些注意点

在2.2中我们演示了include的用法，只需要加一个id，我们就可以通过binding.innerLayout获取到该子布局。但是有个特殊情况需要处理，就是merge标签。
如果子布局inner_layout.xml中的布局如下，多了一个merge标签：

<merge>
    <FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">

        <Button
            android:id="@+id/inner_layout_second_button"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="Inner Button" />
    FrameLayout>
merge>

那么在activity_main.xml的布局的include标签中就一定不要设置id了（这里就不贴activity_main.xml的代码了），否则会找不到View报空指针异常。这个情况，我们可以先初始化主布局，再初始带merge的布局，那么就需要用到View Binding的另一个构造方法了，处理如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private ActivityMainBinding binding;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        binding = ActivityMainBinding.inflate(LayoutInflater.from(this));
        setContentView(binding.getRoot());

        //使用
        binding.firstButton.setText("Text Change");

        //merge标签处理
        InnerLayoutBinding subBinding = InnerLayoutBinding.bind(binding.getRoot());
        subBinding.innerLayoutSecondButton.setText("Inner Layout Button Text Change");
    }
}

2.4 View Binding的原理解析

从2.2和2.3中我们看到了Binding类的两种构造方法，其实它有三种使用方法，如下所示：

inflate(@NonNull LayoutInflater inflater)
inflate(@NonNull LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup parent, boolean attachToParent)
bind(@NonNull View rootView)

• 第一种和第二种直接调用inflate()方法，传入inflater即可得到Binding类的实例，它会在内部inflate对应的xml布局，并得到并持有该xml布局的根布局View实例，即例子中的binding.getRoot()。inflate()最后仍然会调用bind()。
• 第三种方法就更简单粗暴了，直接使用bind()方法并传入View实例，这个View实例可以是你在外部自己生成的，即可为你生成一个Binding类的实例，再通过点view的方式，找到传入的根View下的子View实例。比如在我们的工程中，在Adapter中封装了ViewHolder加载xml的过程并将根布局view放在了ViewHolder的基类里，这种情况显然就只能使用bind(view)的方式了。
• 这里以2.2中生成的Binding类为例，该类的路径如下所示：
  
• 再看一下其生成的内容，分析一下它到底为我们做了什么事情：

// Generated by view binder compiler. Do not edit!
public final class ActivityMainBinding implements ViewBinding {
  @NonNull
  private final LinearLayout rootView;

  @NonNull
  public final Button firstButton;

  @NonNull
  public final InnerLayoutBinding innerLayout;

  private ActivityMainBinding(@NonNull LinearLayout rootView, @NonNull Button firstButton,
      @NonNull InnerLayoutBinding innerLayout) {
    this.rootView = rootView;
    this.firstButton = firstButton;
    this.innerLayout = innerLayout;
  }

  @Override
  @NonNull
  public LinearLayout getRoot() {
    return rootView;
  }

  @NonNull
  public static ActivityMainBinding inflate(@NonNull LayoutInflater inflater) {
    return inflate(inflater, null, false);
  }

  @NonNull
  public static ActivityMainBinding inflate(@NonNull LayoutInflater inflater,
      @Nullable ViewGroup parent, boolean attachToParent) {
    View root = inflater.inflate(R.layout.activity_main, parent, false);
    if (attachToParent) {
      parent.addView(root);
    }
    return bind(root);
  }
  
  @NonNull
  public static ActivityMainBinding bind(@NonNull View rootView) {
    String missingId;
    missingId: {
      //绑定View且做了非空判断，否则抛出空指针
      Button firstButton = rootView.findViewById(R.id.first_button);
      if (firstButton == null) {
        missingId = "firstButton";
        break missingId;
      }
      View innerLayout = rootView.findViewById(R.id.inner_layout);
      if (innerLayout == null) {
        missingId = "innerLayout";
        break missingId;
      }
      InnerLayoutBinding innerLayoutBinding = InnerLayoutBinding.bind(innerLayout);
      return new ActivityMainBinding((LinearLayout) rootView, firstButton, innerLayoutBinding);
    }
    throw new NullPointerException("Missing required view with ID: ".concat(missingId));
  }
}

• 可以看出View Binding的实现既简单又强大。它的主要逻辑在于bind()方法中，在绑定的过程做了非空判断。inflate()的逻辑也非常的清晰。

2.5 小彩蛋

• 从Binding类的第43行代码开始，有一个很有意思的Java用法，叫做Java Label。形如string:{}，并在代码块中满足条件时直接break string跳出指定的代码块，试想一下，如果不这样写，就要把throw new NullPointerException写N遍，可以学习一下这种写法。

block:
{
    if(condition) break block;
    // rest of code that won't be executed if condition is true
}

• 同时，Java Label也可以用在双层循环中，随意指定你想结束内层循环，还是外层循环。这里将break改为continue同样适用。

outterLoop: for(int i = 0; i < 10; i++)
{
    while(condition)
    {
        if(someConditon) break outterLoop; // 结束for循环
        if(anotherConditon) break; // 结束while循环
        // more code
    }
    // more code
}