Jetpack系列全解析

一、什么是Jetpack?

Jetpack并不是一个框架或者组件，它是一套库、工具和指南的集合，可帮助开发者更轻松地编写优质应用。这些组件可帮助开发者遵循最佳做法、摆脱编写样板代码的工作并简化复杂任务，以便将精力集中放在所需的代码上。
Android Jetpack中的很多组件并不都是新开发的，而是很早就有了，比如在Goole I/O 2017大会时推出了 Android Architecture Component（AAC），它包括了LifeCycle、LiveData、ViewModel、Room。在Goole I/O 2018大会上，
用AndroidX替代了Android Support Library，并在Android Architecture Component的基础上发布了Android Jetpack，AndroidX也是属于Android Jetpack。

Jetpack主要特性有以下三点：

1.加速开发
组件可单独使用，也可以协同工作，当使用kotlin语言特性时，可以提高效率。
2.消除样板代码
Android Jetpack可管理繁琐的Activity（如后台任务、导航和生命周期管理）。
3.构建高质量的强大应用
Android Jetpack组件围绕现代化设计实践构建而成，具有向后兼容性，可以减少崩溃和内存泄漏。

二、Android Jetpack架构组件 Lifecycle

2.1 什么是Lifecycle

Lifecycle用于帮助开发者管理Activity和Fragment 的生命周期

2.2 Lifecycle基本用法
先不谈Activity和Fragment中如何使用，先举一个Lifecycle的简单例子。

public class MyObserver implements LifecycleObserver {
    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME)
    public void connectListener() {
        ...
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE)
    public void disconnectListener() {
        ...
    }
}
myLifecycleOwner.getLifecycle().addObserver(new MyObserver());//1

复制代码新建一个MyObserver类，它实现了LifecycleObserver接口，说明MyObserver成为了一个Lifecycle的观察者。
然后在注释1处将MyObserver添加到LifecycleOwner中。LifecycleOwner是一个接口，其内部只有一个方法getLifecycle()，getLifecycle方法用于获取Lifecycle，这样就可以将MyObserver添加到Lifecycle中，当Lifecycle的生命周期发生变化时，MyObserver就会观察到，或者说是感知到。
如果使用是Java8 ,那么可以使用DefaultLifecycleObserver来替代LifecycleObserver：

class MyObserver implements DefaultLifecycleObserver {
     @Override
     public void onCreate(LifecycleOwner owner) {
         ...
     }
 }

复制代码除此之外，不要忘了在build.gradle添加 "androidx.lifecycle:common-java8:"

2.3.Lifecycle应用举例

应用举例准备两个示例，在Activity中使用

package com.example.lifecycledemo1;

import android.arch.lifecycle.Lifecycle;
import android.arch.lifecycle.LifecycleObserver;
import android.arch.lifecycle.OnLifecycleEvent;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = "MainActivity";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        getLifecycle().addObserver(new MyObserver());//1
    }

    public class MyObserver implements LifecycleObserver{

        @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME)
        void onResume(){
            Log.d(TAG, "Lifecycle call onResume");
        }
        @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE)
        void onPause(){
            Log.d(TAG, "Lifecycle call onPause");
        }
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        Log.d(TAG, "onResume");
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        Log.d(TAG, "onPause");

    }
}

复制代码先实现MyObserver，对ON_CREATE和ON_RESUME事件进行监听。因为在Android Support Library 26.1.0 及其之后的版本，Activity和Fragment已经默认实现了LifecycleOwner接口，所以在注释1处可以直接使用getLifecycle方法获取Lifecycle对象，这样MyObserver就可以观察MainActivity的生命周期变化了，LifecycleOwner可以理解为被观察者，MainActivity默认实现了LifecycleOwner接口，也就是说MainActivity是被观察者。
运行程序，打印的log如下所示。

D/MainActivity: onResume
D/MainActivity: Lifecycle call onResume
D/MainActivity: Lifecycle call onPause
D/MainActivity: onPause

只要在MainActivity的onCreate方法中添加MyObserver，那么MyObserver就可以观察到MainActivity的各个生命周期的变化。

三、Android Jetpack架构组件 LiveData

3.1 什么是LiveData

LiveData是一个感知数据变化的持有者，一般是感知Viewmodel的数据！

LiveData如同它的名字一样，是一个可观察的数据持有者，和常规的observable不同，LiveData是具有生命周期感知的，这意味着它能够在Activity、Fragment、Service中正确的处理生命周期。
LiveData的数据源一般是ViewModel，也可以是其它可以更新LiveData的组件。当数据更新后，LiveData 就会通知它的所有观察者，比如Activiy。与RxJava的方法不同的是，LiveData并不是通知所有观察者，它只会通知处于Active状态的观察者，如果一个观察者处于Paused或Destroyed状态，它将不会收到通知。
这对于Activiy和Service特别有用，因为它们可以安全地观察LiveData对象而不用担心内存泄漏的问题。开发者也不需要在onPause或onDestroy方法中解除对LiveData的订阅。还有一点需要注意的是一旦观察者重新恢复Resumed状态，它将会重新收到LiveData的最新数据。

image.png

3.2 LiveData的基本用法
LiveData是一个抽象类，它的最简单的实现类为MutableLiveData，这里举个最简单的例子。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
   private static final String TAG="MainActivity";
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        MutableLiveData mutableLiveData  = new MutableLiveData<>();
        //观察者，观察到数据变化显示出来
        mutableLiveData.observe(this, new Observer() {//1
            @Override
            public void onChanged(@Nullable final String s) {
                Log.d(TAG, "onChanged:"+s);
            }
        });
        //被观察者数据，异步线程运行
        mutableLiveData.postValue("Android进阶三部曲");//2
    }
}

注释1处的observe方法有两个参数分别是LifecycleOwner和 Observer ，第一个参数就是MainActivity本身，第二个参数新建了一个Observer，在onChanged方法中得到回调。注释处的postValue方法会在主线程中更新数据，这样就会得到打印的结果。

D/MainActivity: onChanged:Android进阶三部曲

在大多数情况下，LiveData的observe方法会放在onCreate方法中，如果放在onResume方法中，会出现多次调用的问题。除了MutableLiveData的postValue方法，还可以使用setValue方法，它们之前的区别是，setValue方法必须在主线程使用，如果是在工作线程中更新LiveData，则可以使用postValue方法。

3.3 LiveData源码分析


         model.getLiveData().observe(this, new Observer() {
            @Override
            public void onChanged(@Nullable final String newName) {
                //响应接受的消息
                tvReceiveData.setText(newName);
            }
        });

           1.这个代码必须放到主线程，不然崩溃assertMainThread("observe");

           2.Activity生命周期销毁了的话直接退出不执行，所以不会引发内存泄漏
           if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
                  return;
             }

           3.LifecycleBoundObserver装饰器，封装LifecycleOwner，Observer这两个对象

           4.owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);将观察者与LifecycleOwner进行绑定

           5.Activity销毁就取消订阅，因此不会内存泄漏


============================================================================

         model.getLiveData().setValue("我是点击按钮发送的消息");

         1.for循环遍历所有的观察者
         2.调用观察者的observer.mObserver.onChanged((T) mData);因此在每个观察者的onChanged方法可以监听到数据变化。

总结：

1.LiveData 是如何跟 LifecycleOwner 进行绑定，做到感知生命周期的？
答：LifeData 在 observe 方法中用 LifecycleBoundObserver 包装了 observer ，并且通过它绑定了owner。

2.LiveData 会自动在 DESTROY 的状态下取消订阅，是怎么处理的？
答：LifecycleBoundObserver 在 onStateChanged() 方法里处理了生命周期改变的事件，当接收到 DESTROYED 的事件会自动解除跟 owner 的绑定。

生命周期变化后数据处理流程是怎么样的？

LiveData 的实现基于观察者模式；
LiveData 跟 LifecycleOwner 绑定，能感知生命周期变化，并且只会在 LifecycleOwner 处于 Active 状态（STARTED/RESUMED）下通知数据改变；如果数据改变发生在非 active 状态，数据会变化，但是不发送通知，等 owner 回到 active 的状态下，再发送通知；
LiveData 会自动在 DESTROYED 的状态下移除 Observer ，取消订阅，所以不用担心内存泄露；
在 LifecycleOwner 处于 DESTROYED 的状态下，不能订阅；
postValue 方法其实最后调用了 setValue 只不过把操作放到主线程，适合在异步线程里调用，setValue 必须在主线程里调用；
如果同时多次调用 postValue 或 setValue 修改数据，只会修改成最新的那个数据，也即只会收到一次通知（set post混合调用则不一定）；
如果 LiveData 有数据，并且 owner 在 active 状态下，那么在订阅的时候，会立马收到一次通知；
一个 Observer 实例，只能绑定一个 LifecycleOwner，而一个 owner 可以绑定多个 Observer 实例；
LiveData 利用版本管理、绑定 Lifecycle 确保了只会发送最新的数据给 active 状态下的 Observer；

LiveData 基于观察者模式，并且可以感知生命周期，这使得我们使用 LiveData 既可以享受观察者模式带来的隔离数据与 UI 等强大的解耦能力，还可以享受感知生命周期带来的巨大便利。并且还无需担心内存泄露这个令人头疼的问题。

四、Android Jetpack架构组件 ViewModel

4.1.什么是ViewModel

ViewModel，感知生命周期的形式来存储和管理视图相关的数据。针对数据。

在说ViewModel前，我们需要解一下MVVM和DataBinding.MVVM最早于2005年被微软的架构师John Gossman提出，在2015年Google I/O大会上发布了MVVM的支持库DataBinding，DataBinding遭到了一些开发者的诟病，主要是绑定数据时如果出现问题会很难排查，这样就没有一个合适的ViewModel规范来帮助开发者来实现MVVM。
在2017年的Google I/O大会上，谷歌推出了ViewModel组件，来规范化ViewModel层。
ViewModel顾名思义，是以感知生命周期的形式来存储和管理视图相关的数据。ViewModel主要有以下的特点：
1.当Activity被销毁时，我们可以使用onSaveInstanceState()方法恢复其数据，这种方法仅适用于恢复少量的支持序列化、反序列化的数据，不适用于大量数据，如用户列表或位图。而ViewModel不仅支持大量数据，还不需要序列化、反序列化操作。
2.Activity/Fragment（视图控制器）主要用于显示视图数据，如果它们也负责数据库或者网络加载数据等操作，那么一旦逻辑过多，会导致视图控制器臃肿，ViewModel可以更容易，更有效的将视图数据相关逻辑和视图控制器分离开来。
3.视图控制器经常需要一些时间才可能返回的异步调用，视图控制器需要管理这些调用，在合适的时候清理它们，以确保它们的生命周期不会大于自身，避免内存泄漏。而ViewModel恰恰可以避免内存泄漏的发生。

4.2.ViewModel基本使用
自定义ViewModel继承ViewMode，实现自定义ViewModel。

import android.arch.lifecycle.LiveData;
import android.arch.lifecycle.MutableLiveData;
import android.arch.lifecycle.ViewModel;

public class MyViewModel extends ViewModel {
    private MutableLiveData name;
    public LiveData getName() {
        if (name == null) {
            name = new MutableLiveData();
            addName();
        }
        return name;
    }
    private void addName() {
        name.setValue("Android进阶解密");
    }
}

getName方法中创建一个MutableLiveData，并通过MutableLiveData的setValue方法来更新数据。
使用ViewModel然后就可以在Activity中使用MyViewModel了，如下所示。

import android.arch.lifecycle.Observer;
import android.arch.lifecycle.ViewModelProviders;
import android.support.annotation.Nullable;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = "MainActivity";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        MyViewModel model = ViewModelProviders.of(this).get(MyViewModel.class);
        model.getName().observe(this, new Observer() {
            @Override
            public void onChanged(@Nullable String s) {
                   Log.d(TAG, "畅销书："+s);
            }
        });
    }
}

通过ViewModelProviders就可以获得MyViewModel的实例，然后配合LiveData就可以观察Name的变化。打印结果为：

D/MainActivity: 书名为Android进阶解密

4.3.ViewModel的生命周期

在旋转设备屏幕时，Activity会被销毁重新创建，而ViewModel却不会这样，它的生命周期如下所示。

image.png

可以看到，Activity的生命周期不断变化，经历了被销毁重新创建，而ViewModel的生命周期没有发生变化。

4.4 ViewModel源码解析

        MyViewModel model = ViewModelProviders.of(this).get(MyViewModel.class);

          1.ViewModel是怎么创建的？   
               get方法里面反射实例化ViewModel
          2.ViewModel是怎么存储的？  
                 ViewModelStore mViewModelStore;
                  ViewModelStore 结构：HashMap 
                  mViewModelStore.put(key, viewModel);
          3.ViewModel为什么可以实现屏幕旋转不丢失数据？   屏幕状态发生改变会拿到上一次屏幕旋转的值

        NonConfigurationInstances nc =
                    (NonConfigurationInstances) getLastNonConfigurationInstance();
        ViewModelStore mViewModelStore = nc.viewModelStore;
        每次拿到上次屏幕旋转的ViewModelStore ，从而拿到ViewModel

参考资料：
Android Jetpack架构组件（一）带你了解Android Jetpack
https://juejin.cn/post/6844903976815558663

Android Jetpack架构组件（二）一文带你了解Lifecycle（使用篇）
https://juejin.cn/post/6844903977788801032

Android Jetpack架构组件（三）一文带你了解Lifecycle（原理篇）
https://juejin.cn/post/6844903977788817416

Android Jetpack架构组件（四）一文带你了解LiveData(使用篇）
https://juejin.cn/post/6844903982691794957

Android Jetpack架构组件（五）一文带你了解LiveData(原理篇）
https://juejin.cn/post/6844903982691794952

Android Jetpack架构组件（六）一文带你了解ViewModel的使用和原理
https://juejin.cn/post/6844903983471935495

Jetpack系列全解析

一、什么是Jetpack?

二、Android Jetpack架构组件 Lifecycle

三、Android Jetpack架构组件 LiveData

四、Android Jetpack架构组件 ViewModel

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