鸿蒙OS之UI架构解析

初步布局Index

当我们新建一个工程之后，首先会进入Index页。我们先简单的做一个文章列表的显示

class Article {
  title?: string
  desc?: string
  link?: string
}

@Entry
@Component
struct Index {
  @State articles: Article[] = []
  
  build() {
    Row() {
      Scroll() {
        Column() {
          ForEach(this.articles, (item: Article) => {
            Column() {
              Text(item.title)
                .fontWeight(FontWeight.Bold)
              Text(item.desc)
              Text("----------")
            }
          }, (item: Article) => {
            return item.link
          })
        }
        .width('100%')
      }
    }
    .height('100%')
  }
}

这样，我们只要把articles里面填充数据，就能正常显示一个列表了。

数据从哪来

可以看到上面的代码里是没有数据的，只有一个空数组。我们想要从网络获取数据。那么，数据怎么来呢？最简单粗暴的写法就是在aboutToAppear()中异步发送get请求，然后更新articles数组。

aboutToAppear() {
  // 请求网络数据
  axios.get(url).then(response => {  
    // 更新this.articles
  }
}

好，现在Index界面依赖了网络库，甚至会依赖三方的axios库。在我之前一个项目中，还依赖过端云的agconnect库。于是Previewer直接报错，说因为有agconnect的依赖，Previewer编译失败。

我们可以看到Index和数据获取的逻辑强耦合在了一起。没有专注于他自身的UI布局的功能。

数据请求扔给另一个类IndexViewModel

那一堆网络请求和处理response的代码，看了就头疼。于是我们初步的设想就是把他完全丢给另一个类去处理，IndexViewModel。

@Observed // 这个不能漏，当类成员变化时可以被UI监听到
export default class IndexViewModel {
  articles?: Array<Article>

  refreshData() {
    // 请求网络数据
    // 更新this.articles
  }
}

那么Index里变成了

  @State viewModel: IndexViewModel = new IndexViewModel() 
  aboutToAppear() {
    this.viewModel.refreshData()
  }

现在Index只依赖一个IndexViewModel了。将来无论扩展到多少数据，统一从IndexViewModel里面读取。refreshData()里面也可以填任意多个其他的请求数据源。

可以预览了吗

我们知道，如果只布局一个固定界面，连数据都不需要，那是最简单的，预览也是没问题的。当涉及到数据的依赖，那问题就开始复杂了。Previewer的数据从哪里获得？我们知道即使现在我们把所有网络请求和数据成员都放到了IndexViewModel里面，但这也只是让Index界面没那么多代码，仅此而已。Index界面和IndexViewModel的依赖还是实实在在存在的。也就是说，Index界面还是依赖着真实的数据源，这将使未来Previewer的工作带来更多不确定性。
聪明的你一定想到了，可以写一个IndexViewModelMock类，和IndexViewModel结构一模一样，只是refreshData()里给articles赋值一个假数据。所以我们此时为了代码有条理，提取一个接口，叫IndexViewModelInterface。
这样，Index里面的成员就变成了这样

// 真机运行时
@State viewModel: IndexViewModelInterface = new IndexViewModel()
// 使用Previewer时
@State viewModel: IndexViewModelInterface = new IndexViewModelMock()

现在我们又进了一步，可以用假数据预览了。但是还有手动切换数据源的操作。
哦对了，这个解决方案看似很理想，但似乎Arkts对这种结构并不支持。当@State viewModel: IndexViewModelInterface这样声明的成员，调用接口里的方法，会在运行时报错，说无法调用方法。

Previewer和Run的数据源隔离

现在我们做了很多重构，比最初的意大利面有条理很多。但手动切换终究还是不优雅，主要还是麻烦。我们能不能，只让UI布局做UI布局的事情，彻底把数据请求解耦。
声明一个struct IndexContent，Index的布局变成这样

  build() {
    Column() {
      IndexContent({ viewModel: this.viewModel })
    }
  }

显然Index的成员这样声明

viewModel: IndexViewModel = new IndexViewModel()

把之前所有的Index下的布局，放到IndexContent中，然后IndexContent的成员这样声明

@Prop viewModel: IndexViewModel

这样，Index里面包了一个IndexContent，数据的请求由Index控制，IndexContent完全被动接受数据，并进行UI布局。
运行一下，确认App可以正常运行。

那么，我们现在能预览Index了吗？不，我们只需要预览IndexPreviewer就行了。布局的本体现在在IndexPreviewer里的IndexContent里面。
新建一个struct IndexPreviewer，同样，布局里面只包含一个IndexContent

@Preview
@Component
struct IndexPreviewer {
  viewModel: IndexViewModel = new IndexViewModel()

  async aboutToAppear() {
    // 刷新数据
  }

  build() {
    IndexContent({ viewModel: this.viewModel })
  }
}

稍后将重构，给IndexPreviewer里面提供假数据。
这样，由于main_pages.json中定义的页面路径是"pages/Index"，所以运行时会显示Index页面中的内容。预览时，不要去预览Index，只需要预览IndexPreviewer，就能快速调整布局。

分离请求和view model

还记得上文提到的ViewModelInterface不管用吗？refreshData()在接口里，运行时调用会报错。于是，我们再把articles和refreshData()分开，refreshData()放到一个新建的类IndexModel中。
这样，IndexPreviewer和Index里面依赖的成员都是viewModel: IndexViewModel = new IndexViewModel()，而IndexModel可以继承自一个抽象类（之后会解释为什么不是接口）IndexModelBase，再创建一个IndexModelMock继承自IndexModelBase。
View model中只保留状态成员的做法，参考了官方文档的 MVVM模式
至此，架构越来越明了了。
Index的完整代码如下

@Entry
@Component
struct Index {
  model: IndexModelInterface = new IndexModel()
  viewModel: IndexViewModel = new IndexViewModel()

  async aboutToAppear() {
    this.viewModel.articles = await this.model.refreshArticles()
  }

  build() {
    Column() {
      IndexContent({ viewModel: this.viewModel })
    }
  }
}

IndexPreviewer的完整代码如下

@Preview
@Component
struct IndexPreviewer {
  model: IndexModelInterface = new IndexModelMock()
  viewModel: IndexViewModel = new IndexViewModel()

  async aboutToAppear() {
    this.viewModel.articles = await this.model.refreshArticles()
  }

  build() {
    IndexContent({ viewModel: this.viewModel })
  }
}

聪明的你一定会想到，这两个struct代码大部分重复，为什么不提取一个基类。别问了，Arkts不支持。@Component struct不支持继承。

Model的实现

最终，真数据和假数据，是在Model里面区分的。
上文中，view model和model都是在界面容器（Index和IndexPreviewer）中持有的。实际上我们``能更进一步，把view model放到model里面。这样，界面容器只和model有耦合，把model里面的view model传到IndexContent里面
IndexModelBase的代码如下

export default abstract class IndexModelBase {
  abstract refreshArticles(): Promise<Article[]>

  viewModel: IndexViewModel = new IndexViewModel()

  async refreshData() {
    this.viewModel.articles = await this.refreshArticles()
  }
}

所以IndexModelBase不声明为接口，因为要持有view model，并对里面的articles进行更新。
接下来，让IndexModelBase的子类去实现具体的refreshArticles()方法。IndexModel中，通过网络请求获取数据，更新articles，IndexModelMock中，硬编码假数据给articles。
在上文的两个界面容器中，更新数据变得更简单。
以下是Index的最终完整代码

@Entry
@Component
struct Index {
  model: IndexModelBase

  async aboutToAppear() {
    this.model = new IndexModel()
    this.model.refreshData()
  }

  build() {
    Column() {
      IndexContent({ viewModel: this.model.viewModel })
    }
  }
}

以下是IndexPreviewer的最终完整代码

@Entry
@Component
struct IndexPreviewer {
  model: IndexModelBase

  async aboutToAppear() {
    this.model = new IndexModelMock()
    this.model.refreshData()
  }

  build() {
    Column() {
      IndexContent({ viewModel: this.model.viewModel })
    }
  }
}

把IndexUI里的内容提出来，创建一个IndexContent，然后用Index去包一层，用于真实数据运行。另外再创建一个IndexPreviewer包一层IndexContent用于预览。
这样的话IndexContent只依赖一个状态变量viewModel，所有的数据和刷新操作都在viewModel里面。然后让Index传入带真实数据的IndexViewModel，让IndexPreviewer传入带假数据的IndexViewModelMock，这两个view model用一个接口或基类来控制它们的实现。
这里补充一下为什么之前这样设计架构会遇到刷新方法调用报错。经过对比调试，发现当Index或IndexPreviewer（以下简称界面容器）传view model的时候，不能在参数里面传new的实例。必须让界面容器先持有view model，声明一个成员，再把这个成员传进去。
那么接下来就开始动刀吧，把繁琐的架构简化一下。

去掉本不愿意加的model层

上一版的设计是让model层去进行数据获取，然后model层有接口，子类去决定使用真数据还是假数据。现在它们已经不需要了。但是删之前先等会，代码还在里面。
先给IndexViewModel创建一个接口IndexViewModelInterface

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export default interface IndexViewModelInterface {
  articles: Array<Article>
  title: string
  refreshData()
}

IndexViewModel继承该接口

@Observed
export default class IndexViewModel implements IndexViewModelInterface {
  articles: Array<Article> = []
  title: string = "1"

  async refreshData(): Promise<void> {
    this.articles = await this.refreshArticles()
    this.title = "2"
    return new Promise(resolve => { resolve() })
  }

  async refreshArticles(): Promise<Article[]> {
    let articles: Array<Article>
    // 异步请求，返回文章列表
    return new Promise(resolve => {
      resolve(articles)
    })
  }
}

声明一个IndexViewModelMock继承该接口

@Observed
export default class IndexViewModelMock implements IndexViewModelInterface {
  articles: Array<Article> = []
  title: string = "1"

  async refreshData(): Promise<void> {
    this.articles = await this.refreshArticles()
    this.title = "2"
    return new Promise(resolve => { resolve() })
  }

  refreshArticles(): Promise<Article[]> {
    return new Promise(resolve => {
      const articles = [/*硬编码的文章假数据*/]
      resolve(articles)
    })
  }
}

好了，之前的model类现在可以删掉了。

界面容器的更改

Index界面使用真数据，这是更改后的代码

@Entry
@Component
struct Index {
  viewModel: IndexViewModelInterface = new IndexViewModel()

  async aboutToAppear() {
    this.viewModel.refreshData()
  }

  build() {
    Column() {
      IndexContent({ viewModel: this.viewModel })
    }
  }
}

IndexPreviewer使用假数据，这是更改后的代码

@Entry
@Component
struct IndexPreviewer {
  viewModel: IndexViewModelInterface = new IndexViewModelMock()

  async aboutToAppear() {
    this.viewModel.refreshData()
  }

  build() {
    Column() {
      IndexContent({ viewModel: this.viewModel })
    }
  }
}

此处用Index再示范一下，之前调用刷新方法报错的时候是怎么写的

@Entry
@Component
struct Index {
  build() {
    Column() {
      IndexContent({ viewModel: new IndexViewModel() }) // 传入一个未被本实例持有的实例，并在IndexContent里调用refreshData()，将报错并crash。
    }
  }
}