HarmonyOS（十八）——状态管理之@Observed装饰器和@ObjectLink装饰器
前言
在前面几篇状态管理中我们介绍了：@Provide装饰器和@Consume装饰器，@Link装饰器（父子双向同步），@Prop装饰器（父子单向同步）…装饰器，但是，上述的装饰器仅能观察到第一层的变化，但是在实际应用开发中，应用会根据开发需要，封装自己的数据模型。对于多层嵌套的情况，比如二维数组，或者数组项class，或者class的属性是class，他们的第二层的属性变化是无法观察到的。这就引出了@Observed/@ObjectLink装饰器——嵌套类对象属性变化。
注意⚠️：从API version 9开始，这两个装饰器支持在ArkTS卡片中使用。
概述
@ObjectLink和@Observed类装饰器用于在涉及嵌套对象或数组的场景中进行双向数据同步：
- 被@Observed装饰的类，可以被观察到属性的变化；
- 子组件中@ObjectLink装饰器装饰的状态变量用于接收@Observed装饰的类的实例，和父组件中对应的状态变量建立双向数据绑定。这个实例可以是数组中的被@Observed装饰的项，或者是class object中的属性，这个属性同样也需要被@Observed装饰。
- 单独使用@Observed是没有任何作用的，需要搭配@ObjectLink或者@Prop使用。
限制条件
- 使用@Observed装饰class会改变class原始的原型链，@Observed和其他类装饰器装饰同一个class可能会带来问题。
- @ObjectLink装饰器不能在@Entry装饰的自定义组件中使用。
装饰器说明
| @Observed类装饰器 | 说明 |
|---|---|
| 装饰器参数 | 无 |
| 类装饰器 | 装饰class。需要放在class的定义前，使用new创建类对象。 |
| @ObjectLink变量装饰器 | 说明 |
|---|---|
| 装饰器参数 | 无 |
| 同步类型 | 不与父组件中的任何类型同步变量。 |
| 允许装饰的变量类型 | 必须为被@Observed装饰的class实例，必须指定类型；不支持简单类型，可以使用@Prop；@ObjectLink的属性是可以改变的，但是变量的分配是不允许的，也就是说这个装饰器装饰变量是只读的，不能被改变。 |
| 被装饰变量的初始值 | 不允许。 |
@ObjectLink装饰的数据为可读示例。
// 允许@ObjectLink装饰的数据属性赋值
this.objLink.a= ...
// 不允许@ObjectLink装饰的数据自身赋值
this.objLink= ...
说明：@ObjectLink装饰的变量不能被赋值，如果要使用赋值操作，请使用@Prop。
- @Prop装饰的变量和数据源的关系是是单向同步，@Prop装饰的变量在本地拷贝了数据源，所以它允许本地更改，如果父组件中的数据源有更新，@Prop装饰的变量本地的修改将被覆盖；
- @ObjectLink装饰的变量和数据源的关系是双向同步，@ObjectLink装饰的变量相当于指向数据源的指针。如果一旦发生@ObjectLink装饰的变量的赋值，则同步链将被打断。
变量的传递/访问规则说明
| @ObjectLink传递/访问 | 说明 |
|---|---|
| 从父组件初始化 | 必须指定。初始化@ObjectLink装饰的变量必须同时满足以下场景：**1:**类型必须是@Observed装饰的class; 2: 初始化的数值需要是数组项，或者class的属性; 3: 同步源的class或者数组必须是@State，@Link，@Provide，@Consume或者@ObjectLink装饰的数据 。同步源是数组项的示例请参考下面的对象数组。初始化的class的示例请参考下面嵌套对象。 |
| 与源对象同步 | 双向 |
| 可以初始化子组件 | 允许，可用于初始化常规变量、@State、@Link、@Prop、@Provide |
初始化规则图示
观察变化和行为表现
观察变化
@Observed装饰的类，如果其属性为非简单类型，比如class、Object或者数组，也需要被@Observed装饰，否则将观察不到其属性的变化。
class ClassA {
public c: number;
constructor(c: number) {
this.c = c;
}
}
@Observed
class ClassB {
public a: ClassA;
public b: number;
constructor(a: ClassA, b: number) {
this.a = a;
this.b = b;
}
}
以上示例中，ClassB被@Observed装饰，其成员变量的赋值的变化是可以被观察到的，但对于ClassA，没有被@Observed装饰，其属性的修改不能被观察到。
@ObjectLink b: ClassB
// 赋值变化可以被观察到
this.b.a = new ClassA(5)
this.b.b = 5
// ClassA没有被@Observed装饰，其属性的变化观察不到
this.b.a.c = 5
@ObjectLink：@ObjectLink只能接收被@Observed装饰class的实例，可以观察到：
- 其属性的数值的变化，其中属性是指Object.keys(observedObject)返回的所有属性，示例请参考嵌套对象。
- 如果数据源是数组，则可以观察到数组item的替换，如果数据源是class，可观察到class的属性的变化，示例请参考下面对象数组。
框架行为
-
初始渲染：
a. @Observed装饰的class的实例会被不透明的代理对象包装，代理了class上的属性的setter和getter方法b.子组件中@ObjectLink装饰的从父组件初始化，接收被@Observed装饰的class的实例，@ObjectLink的包装类会将自己注册给@Observed class。
-
属性更新：当@Observed装饰的class属性改变时，会走到代理的setter和getter，然后遍历依赖它的@ObjectLink包装类，通知数据更新。
使用场景
嵌套对象
以下是嵌套类对象的数据结构。
// objectLinkNestedObjects.ets
let NextID: number = 1;
@Observed
class ClassA {
public id: number;
public c: number;
constructor(c: number) {
this.id = NextID++;
this.c = c;
}
}
@Observed
class ClassB {
public a: ClassA;
constructor(a: ClassA) {
this.a = a;
}
}
以下组件层次结构呈现的是嵌套类对象的数据结构。
@Component
struct ViewA {
label: string = 'ViewA1';
@ObjectLink a: ClassA;
build() {
Row() {
Button(`ViewA [${this.label}] this.a.c=${this.a.c} +1`)
.onClick(() => {
this.a.c += 1;
})
}
}
}
@Entry
@Component
struct ViewB {
@State b: ClassB = new ClassB(new ClassA(0));
build() {
Column() {
// in low version,DevEco may throw a warning,but it does not matter.
// you can still compile and run.
ViewA({ label: 'ViewA #1', a: this.b.a })
ViewA({ label: 'ViewA #2', a: this.b.a })
Button(`ViewB: this.b.a.c+= 1`)
.onClick(() => {
this.b.a.c += 1;
})
Button(`ViewB: this.b.a = new ClassA(0)`)
.onClick(() => {
this.b.a = new ClassA(0);
})
Button(`ViewB: this.b = new ClassB(ClassA(0))`)
.onClick(() => {
this.b = new ClassB(new ClassA(0));
})
}
}
}
ViewB中的事件句柄：
- this.b.a = new ClassA(0) 和this.b = new ClassB(new ClassA(0))： 对@State装饰的变量b和其属性的修改。
- this.b.a.c = … ：该变化属于第二层的变化，@State无法观察到第二层的变化，但是ClassA被@Observed装饰，ClassA的属性c的变化可以被@ObjectLink观察到。
ViewA中的事件句柄：
- this.a.c += 1：对@ObjectLink变量a的修改，将触发Button组件的刷新。@ObjectLink和@Prop不同，@ObjectLink不拷贝来自父组件的数据源，而是在本地构建了指向其数据源的引用。
- @ObjectLink变量是只读的，this.a = new ClassA(…)是不允许的，因为一旦赋值操作发生，指向数据源的引用将被重置，同步将被打断。
对象数组
对象数组是一种常用的数据结构。以下示例展示了数组对象的用法。
let NextID: number = 1;
@Observed
class ClassA {
public id: number;
public c: number;
constructor(c: number) {
this.id = NextID++;
this.c = c;
}
}
@Component
struct ViewA {
// 子组件ViewA的@ObjectLink的类型是ClassA
@ObjectLink a: ClassA;
label: string = 'ViewA1';
build() {
Row() {
Button(`ViewA [${this.label}] this.a.c = ${this.a.c} +1`)
.onClick(() => {
this.a.c += 1;
})
}
}
}
@Entry
@Component
struct ViewB {
// ViewB中有@State装饰的ClassA[]
@State arrA: ClassA[] = [new ClassA(0), new ClassA(0)];
build() {
Column() {
ForEach(this.arrA,
(item) => {
ViewA({ label: `#${item.id}`, a: item })
},
(item) => item.id.toString()
)
// 使用@State装饰的数组的数组项初始化@ObjectLink，其中数组项是被@Observed装饰的ClassA的实例
ViewA({ label: `ViewA this.arrA[first]`, a: this.arrA[0] })
ViewA({ label: `ViewA this.arrA[last]`, a: this.arrA[this.arrA.length-1] })
Button(`ViewB: reset array`)
.onClick(() => {
this.arrA = [new ClassA(0), new ClassA(0)];
})
Button(`ViewB: push`)
.onClick(() => {
this.arrA.push(new ClassA(0))
})
Button(`ViewB: shift`)
.onClick(() => {
this.arrA.shift()
})
Button(`ViewB: chg item property in middle`)
.onClick(() => {
this.arrA[Math.floor(this.arrA.length / 2)].c = 10;
})
Button(`ViewB: chg item property in middle`)
.onClick(() => {
this.arrA[Math.floor(this.arrA.length / 2)] = new ClassA(11);
})
}
}
}
-
this.arrA[Math.floor(this.arrA.length/2)] = new ClassA(…) ：该状态变量的改变触发2次更新：
a: ForEach：数组项的赋值导致ForEach的itemGenerator被修改，因此数组项被识别为有更改，ForEach的item builder将执行，创建新的ViewA组件实例。b: ViewA({ label:
ViewA this.arrA[last], a: this.arrA[this.arrA.length-1] })：上述更改改变了数组中第二个元素，所以绑定this.arrA[1]的ViewA将被更新； -
this.arrA.push(new ClassA(0)) ： 将触发2次不同效果的更新：
a: ForEach：新添加的ClassA对象对于ForEach是未知的itemGenerator，ForEach的item builder将执行，创建新的ViewA组件实例。b: ViewA({ label:
ViewA this.arrA[last], a: this.arrA[this.arrA.length-1] })：数组的最后一项有更改，因此引起第二个ViewA的实例的更改。对于ViewA({ label:ViewA this.arrA[first], a: this.arrA[0] })，数组的更改并没有触发一个数组项更改的改变，所以第一个ViewA不会刷新。 -
this.arrA[Math.floor(this.arrA.length/2)].c：@State无法观察到第二层的变化，但是ClassA被@Observed装饰，ClassA的属性的变化将被@ObjectLink观察到。
二维数组
使用@Observed观察二维数组的变化。可以声明一个被@Observed装饰的继承Array的子类。
@Observed
class StringArray extends Array<String> {
}
使用new StringArray()来构造StringArray的实例，new运算符使得@Observed生效，@Observed观察到StringArray的属性变化。
声明一个从Array扩展的类class StringArray extends Array {}，并创建StringArray的实例。@Observed装饰的类需要使用new运算符来构建class实例。
@Observed
class StringArray extends Array<String> {
}
@Component
struct ItemPage {
@ObjectLink itemArr: StringArray;
build() {
Row() {
Text('ItemPage')
.width(100).height(100)
ForEach(this.itemArr,
item => {
Text(item)
.width(100).height(100)
},
item => item
)
}
}
}
@Entry
@Component
struct IndexPage {
@State arr: Array<StringArray> = [new StringArray(), new StringArray(), new StringArray()];
build() {
Column() {
ItemPage({ itemArr: this.arr[0] })
ItemPage({ itemArr: this.arr[1] })
ItemPage({ itemArr: this.arr[2] })
Divider()
ForEach(this.arr,
itemArr => {
ItemPage({ itemArr: itemArr })
},
itemArr => itemArr[0]
)
Divider()
Button('update')
.onClick(() => {
console.error('Update all items in arr');
if (this.arr[0][0] !== undefined) {
// 正常情况下需要有一个真实的ID来与ForEach一起使用，但此处没有
// 因此需要确保推送的字符串是唯一的。
this.arr[0].push(`${this.arr[0].slice(-1).pop()}${this.arr[0].slice(-1).pop()}`);
this.arr[1].push(`${this.arr[1].slice(-1).pop()}${this.arr[1].slice(-1).pop()}`);
this.arr[2].push(`${this.arr[2].slice(-1).pop()}${this.arr[2].slice(-1).pop()}`);
} else {
this.arr[0].push('Hello');
this.arr[1].push('World');
this.arr[2].push('!');
}
})
}
}
}
总结
- 对于多层嵌套的情况，比如二维数组，或者数组项class，或者class的属性是class，他们的第二层的属性变化是无法观察到的。这就引出了@Observed/@ObjectLink装饰器。很好解决了此类问题。
- @ObjectLink和@Observed类装饰器用于在涉及嵌套对象或数组的场景中进行双向数据同步：
- 被@Observed装饰的类，可以被观察到属性的变化；
- 子组件中@ObjectLink装饰器装饰的状态变量用于接收@Observed装饰的类的实例，和父组件中对应的状态变量建立双向数据绑定。这个实例可以是数组中的被@Observed装饰的项，或者是class object中的属性，这个属性同样也需要被@Observed装饰。
- 单独使用@Observed是没有任何作用的，需要搭配@ObjectLink或者@Prop使用。