什么是Android Jetpack？

Android Jetpack是谷歌在2018年I/O开发者大会上推出的新一代组件、工具和架构指导，旨在加快开发者的 Android 应用开发速度。 ——官方介绍网站

Android Jetpack 组件是库的集合，这些库是为协同工作而构建的，不过也可以单独采用，同时利用 Kotlin 语言功能帮助您提高工作效率。可全部使用，也可混合搭配！

Android Jetpack组件的优势：

Jetpack推出的主要目的是为了能够让开发者更加快速、方便以及高质量的完成产品开发

轻松管理应用程序的生命周期，后台任务的管理，导航的处理等等
利用Jetpack组件进行开发可以有效减少内存溢出、崩溃的概率，提升应用开发的质量

Jetpack组件主要分为四个方向：基础，架构，行为和UI。详情见下

Android Jetpack架构组件Lifecycle+ViewModel+ LiveData_第1张图片

Android Jetpack组件推荐的使用项目架构

Android Jetpack架构组件Lifecycle+ViewModel+ LiveData_第2张图片

上面架构组件的功能如下：

Activity和Fragment负责产品与用户的交互
ViewModel作为数据的存储和驱动
Resposity负责调度数据的获取（Room储存本地序列化的数据，Retrofit获取远程数据的数据）

ViewModel+ LiveData

ViewModel的优点：

解决了运行中断和界面重建时的数据保存问题 (横竖屏切换，导致Activity销毁并重新创建时，ViewMode仍然可以保留之前读取到的数据不会因为Activity的销毁而丢失，这样我们无需额外再浪费资源去再次请求数据)
配合LiveData实时获取最新数据
实现Activity中Fragment之间的数据交互(数据共享)
数据和界面的分离，使数据驱动界面 (ViewModel类被设计为通过lifecycle感知的方式存储和管理UI相关数据)

ViewModel的生命周期：

ViewModel对象的范围是在获取ViewModel时传递给ViewModelProvider的Lifecycle生命周期
ViewModel在内存中直到Activity销毁或Fragment被移除
系统首次调用活动对象的onCreate（）方法时，通常会请求ViewModel
系统可能会在整个活动的整个生命周期中多次调用onCreate（），例如当设备屏幕旋转时
ViewModel从第一次请求ViewModel直到活动完成并销毁时存在

ViewMode在其生命周期的范围内会一直保存在内存中，所以横竖屏切换当切换手机横竖屏后，Activity会destroy并重新onCreate来重构当前界面，生命周期再次重新触发onCreate，但是ViewMode 并没有重新执行获取数据的操作。

由于 ViewModel 生命周期可能长与 activity 生命周期，所以为了避免内存泄漏 Google 禁止在 ViewModel 中持有 Context 或 activity 或 view 的引用。
如果有些请求数据的情况必须用到Context，在继承ViewMode的时候，可以改为继承AndroidViewMode，这个类会返回一个带有Context的构造函数。

ViewMode执行onCleared操作，这个是ViewMode的一个回调，表明当前Activity要彻底关闭，ViewMode需要做一些回收清理的操作

LiveData

优点：

确保UI界面的数据状态
没有内存泄漏,不会因为Activity的不可见导致Crash
一个存放可被观察的数据持有类，但与一般的被观察者不同的是，它是有生命周期感知功能，解决了android开发者需要去手动处理生命周期的痛点。
共享资源

 viewMode.getUserLiveData().observe(this, new Observer() {
            @Override
            public void onChanged(String users) {
                fragment2.setText("fragment2==\n" + users);
            }
        });

LiveData是一个observable数据持有类,LiveData是生命周期感知的，这意味着它跟随其他应用程序组件（如activities, fragments, or services）的生命周期。这种感知能力确保LiveData只更新处于活跃生命周期状态的应用程序组件
LiveData与一个Observer关联，如果观察者的生命周期处于STARTED或RESUMED状态，则表示观察者处于活动状态。LiveData只通知活跃的观察者做更新。注册到LiveData对象中的不活跃的观察者则得不到数据更新的通知。

注册一个observer并与实现了LifecycleOwner接口的对象配对。这种关系允许当相应的Lifecycle对象的状态改变为DESTROYED时，观察者被移除

利用ViewMode(配合LiveData实时获取最新数据)进行Fragment之间的数据交互

public class OneFragment extends BaseFragment {
    @BindView(R2.id.fragment2)
    TextView fragment2;
    @Override
    protected int initLayout() {
        return R.layout.fragment_detail;

    }
    @Override
    protected void initView(View view) {
        //绑定ViewMode的selected的值，当有更新时通知DetailFragment
        SharedViewModel viewMode = ViewModelProviders.of(getActivity()).get(SharedViewModel.class);
        viewMode.getUserLiveData().observe(this, new Observer() {
            @Override
            public void onChanged(String users) {
                fragment2.setText("fragment2==\n" + users);
            }
        });


    }

}


public class TwoFragment extends BaseFragment {
    @BindView(R2.id.fragment1)
    TextView fragment1;


    SharedViewModel viewMode;

    @Override
    protected void initView(View view) {
        //注意：这里ViewModelProviders.of(getActivity())这里的参数需要是Activity，而不能是Fragment，否则收不到监听
        viewMode = ViewModelProviders.of(getActivity()).get(SharedViewModel.class);

        fragment1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //当点击某一个item的时候，更新viewmode中的selected的值
                viewMode.select("fragment1点击后，更新viewmode中的值，fragment2 里面的数据同步更新");
            }
        });
    }

    @Override
    protected void initData() {
        viewMode.getUserLiveData().observe(this, new Observer() {
            @Override
            public void onChanged(String users) {
                Log.w("TAG", "====" + users);
            }
        });

    }

    @Override
    protected int initLayout() {
        return R.layout.fragment_master;
    }
}





public class SharedViewModel extends AndroidViewModel {
    //userLiveData保存的是被选中的item的状态或者数据
    private MutableLiveData userLiveData;


    public MutableLiveData getUserLiveData() {
        if (userLiveData == null) {
            Log.w("TAG", "SharedViewModel-getUserLiveData");
            userLiveData = new MutableLiveData<>();

        }
        return userLiveData;
    }

    //主要通过masterFragment进行调用交互，用来更新selected中的值
    public void select(String item) {
        userLiveData.setValue(item);
    }


    public SharedViewModel(@NonNull Application application) {
        super(application);
    }

    /**
     * 这里可以执行一些资源释放、数据清理的操作
     * ViewMode会执行onCleared操作，这个是ViewMode的一个回调，
     * 表明当前Activity要彻底关闭，ViewMode需要做一些回收清理的操作，如下代码：
     */
    @Override
    protected void onCleared() {
        super.onCleared();

    }
}

上述代码的逻辑很简单，OneFragment与TwoFragment并不直接进行交互，而是各自与ViewMode进行交互，OneFragment用来更新维护ViewMode中的数据，TwoFragment可以收到来自ViewMode中数据更新的通知。这样便达到了两个frangment之间的数据通信。

LifeCycles原理

Lifecycles是生命周期管理组件另一组件的生命周期状态（随着Activity和Fragment）的变化而执行动作，support 26 以上的兼容包中的AppCompatActivity与Fragment中默认已实现了LifeCycleOwner接口，保证了LiveData及ViewModel具备了生命周期感知与内存缓存的能力。

场景使用：在平时的开发过程中，我们难免有些逻辑的执行是和UI的生命周期相结合的，需要在特定的生命周期中执行相应的方法，我们平时做的可能就是在View中的每个周期调用Present中获取数据的方法，然后在调用View的回调接口更新UI，但现在使用Lifecycles可以使用注解和观察的模式自动调用Observe中定义好的方法。

     //谁观察生命周期  就注册谁  两个角色定义好后，需要让他们之间建立联系
        //获取Lifecycle
        getLifecycle().addObserver(new LocationListener());


public class LocationListener implements LifecycleObserver {
    private static final String TAG = "TAG";

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE)
    public void onActivityCreate(LifecycleOwner owner) {
        Log.w(TAG, "onActivityCreate");
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_DESTROY)
    public void onActivityDestroy(LifecycleOwner owner) {
        Log.w(TAG, "onActivityDestroy");
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE)
    public void onActivityPause(LifecycleOwner owner) {
        Log.w(TAG, "onActivityPause");
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME)
    public void onActivityResume(LifecycleOwner owner) {
        Log.w(TAG, "onActivityResume");
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_START)
    public void onActivityStart(LifecycleOwner owner) {
        Log.w(TAG, "onActivityStart");
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_STOP)
    public void onActivityStop(LifecycleOwner owner) {
        Log.w(TAG, "onActivityStop");
    }

}

Lifecycle 原理如何感知 activity 或 fragment 生命周期

1、activity 和 fragment 已经实现了 LifecycleOwner
2、出现了一个LifecycleRegistry，是 Lifecycle 的一个实现类。通过markState方法在onSaveInstanceState把 Lifecycle 状态标记为Lifecycle.State.CREATED。
3、onCreate 方法里有个ReportFragment，
4、利用 fragment 的特性，绑定了一个 fragment 然后在其生命周期dispatch()方法中调用了LifecycleRegistry的handleLifecycleEvent，此方法便是通知观察者的地方。Lifecycle.Event，判断执行事件后下一个到达的状态，然后使用moveToState（）中修改活动的生命周期
5、通知观察者addObserver 后，把observer维护到ObserverWithState然后装到 map 里。
然后通过handleLifecycleEvent方法最终遍历map 通知 observer。

伪代码
public class ComponentActivity extends androidx.core.app.ComponentActivity implements LifecycleOwner{

 private final LifecycleRegistry mLifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);

 @CallSuper
    @Override
    protected void onSaveInstanceState(@NonNull Bundle outState) {
        mLifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.CREATED);
        super.onSaveInstanceState(outState);
    }

 @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        mSavedStateRegistryController.performRestore(savedInstanceState);
        ReportFragment.injectIfNeededIn(this);
        if (mContentLayoutId != 0) {
            setContentView(mContentLayoutId);
        }
    }


  public void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer) {
        State initialState = mState == DESTROYED ? DESTROYED : INITIALIZED;
        ObserverWithState statefulObserver = new ObserverWithState(observer, initialState);
        ObserverWithState previous = mObserverMap.putIfAbsent(observer, statefulObserver);

}

ViewModel 原理

    getLifecycle().addObserver(new LifecycleEventObserver() {
            @Override
            public void onStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source,
                    @NonNull Lifecycle.Event event) {
                if (event == Lifecycle.Event.ON_DESTROY) {
                    if (!isChangingConfigurations()) {
                        getViewModelStore().clear();
                    }
                }
            }
        });

ViewModel 和 onSaveInstaceState方法区别在于：ViewModel只能保存因为配置更改导致重建的数据，但是它能保存大量和复杂的数据；onSaveInstaceState能保存配置更改导致重建和资源限制导致重建的数据，但是它只能保存少量简单的数据。ViewModel使用SavedStateHandle能够保存资源限制导致重建的数据。

根据传入的Activity获取、创建、添加并以键值对保存Fragment，从VIewStore的Map中或Factory的create（）中获取ViewMode
1、获取ViewProvider：
2、获取ViewModelStore：由前面的源码可以知道创建ViewProvider时传入两个参数：ViewModelStore 和 Factory；显然从名字就可以看出他们的作用，Factory负责创建，ViewModelStore负责存储

ViewModelStore内部维护者一个Map集合保存者ViewModel对象的键值对

ViewModel的生命周期要比Activity长一点。因为在ComponentActivity 实现了的getViewModelStore ，ViewModelStore在Activity重建前后能保持同一个对象就是通过NonConfigurationInstances实现的。

ActivityThread 里面performLaunchActivity方法里面，启动Activity 调用了Activity的attach方法，在这个方法，将已有的NonConfigurationInstances赋值给了新的Activity对象。所以Activity 获取到的ViewMode是同一个，
这样NonConfigurationInstances能保证ViewModelStore在Activity重建前后是同一个对象，同时也知道为啥ViewModel的生命周期比Activity的生命周期要长一点

LiveData 原理，如何做到生命周期感知：

涉及到LifecycleOwner属于另一个架构组件 lifecycle，lifecycle原理上面已经讲述

伪代码
   //LiveData数据可以再通过observe方法进行数据回调的返回，如上代码中的onChanged回调。
    //  从Livedata添加观察者的方法 observe 开始：
        viewMode.getUsers().observe(this, new Observer() {
            @Override
            public void onChanged(String users) {
                viewmode_text.setText("viewMode获取到的数据--" + users);
            }
        });

 public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer observer) {
        assertMainThread("observe");
        if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
            // ignore
            return;
        }
        LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);
        ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);
        if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) {
            throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer"
                    + " with different lifecycles");
        }
        if (existing != null) {
            return;
        }
        owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
    }

第一个参数为LifecycleOwner用于提供当前的生命周期状态，DESTROYED的时候不做任何操作。
第二个为观察者observer，首先把observer包装成了LifecycleBoundObserver,然后把LifecycleBoundObserver维护到mObservers里
private SafeIterableMap, ObserverWrapper> mObservers = new SafeIterableMap<>();
mObservers是一个LinkedList结构的容器通过putIfAbsent方法判断，容器中此观察者是不是已经存在，如果存在且LifecycleOwner不同的话则抛异常，LifecycleOwner相同则 return 不重复添加。
LifecycleBoundObserver实现了LifecycleObserver，为lifecycle 的观察者，通过上文的 observe方法添加到了lifecycle观察中，

接下来主要看LifecycleBoundObserver
通过此类持有 Livedata 的观察者observer，当生命周期发生变化时会回调onStateChanged方法，然后 Livedata 的观察者在onStateChanged中执行相应的逻辑。

  @Override
        public void onStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source,
                @NonNull Lifecycle.Event event) {
            if (mOwner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
                removeObserver(mObserver);
                return;
            }
            activeStateChanged(shouldBeActive());
        }
    //接着执行activeStateChanged
     void activeStateChanged(boolean newActive) {
            if (newActive == mActive) {
                return;
            }
            // immediately set active state, so we'd never dispatch anything to inactive
            // owner
            mActive = newActive;
            boolean wasInactive = LiveData.this.mActiveCount == 0;
            LiveData.this.mActiveCount += mActive ? 1 : -1;
            if (wasInactive && mActive) {
                onActive();
            }
            if (LiveData.this.mActiveCount == 0 && !mActive) {
                onInactive();
            }
            if (mActive) {
                dispatchingValue(this);
            }
        }

通过巧妙的设计实现了：
1、状态没有变化，什么也不做。
2、变为活（active）就是调用onActive()，非活（inactive）就调用onInactive().
3、另外，变为活的话就调用dispatchingValue方法，此方法为回调观察者的方法

事件的通知
LiveData通过 setValue 或 postValue 方法去改变持有的数据，并通知观察者，最终都是调用dispatchingValue()方法：

 void dispatchingValue(@Nullable ObserverWrapper initiator) {
   ........................................
//遍历之前注册的观察者
                for (Iterator, ObserverWrapper>> iterator =
                        mObservers.iteratorWithAdditions(); iterator.hasNext(); ) {
                    considerNotify(iterator.next().getValue());
                    if (mDispatchInvalidated) {
                        break;
                    }
                }
            }
        } while (mDispatchInvalidated);
        mDispatchingValue = false;
    }

 private void considerNotify(ObserverWrapper observer) {
   ................................
        if (observer.mLastVersion >= mVersion) {
            return;
        }
        observer.mLastVersion = mVersion;
     //开始通知了
        observer.mObserver.onChanged((T) mData);
    }

Android Jetpack架构组件Lifecycle+ViewModel+ LiveData