玩转Android Jetpack系列之ViewMode

1. 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]1

Google爸爸老司机在2018年的I/O大会上发车了，推出了新一代的开发组件、工具和架构指导，并打包在一起，取名为“Jetpack”，顾名思义，Jetpack直译过来的意思就是喷气背包，Google也使用了一个很形象的穿戴喷气背包的android机器人来做形象代言，如下图。

image

通过图片可以很明确的感受到谷歌爸爸的意图：带你飞！。简单的概况，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，Jetpack的主要作用可以概况为以下几点：

• 加速开发速度，Jetpack包含的一系列组件可以分开使用，也可以相互组合使用，同时还完美支持Kotlin语言的功能特点进一步提升开发效率
• 聚焦开发的核心，Jetpack提供的组件可以协助管理日常繁琐且容易出错的地方，比如生命周期的管理，后台任务的管理，导航的处理等等，这样开发可以将开发的注意力放到更加核心的地方上。
• 提升应用开发的质量，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，并提供向后的兼容性

Jetpack组件主要分为四个方向：基础，架构，行为和UI。详情见下表：

基础	架构	行为	UI
AppCompat	Data Binding	Download Manager	Animation & transitions
Android KTX	Lifecycles	Media & playback	Auto
Multidex	LiveData	Notifications	Emoji
Test	Navigation	Permissions	Fragment
-	Paging	Sharing	Layout
-	Room	Slices	Palette
-	ViewMode	-	TV
-	WorkManager	-	Wear OS by Google

如上表格，有些内容是很早就有的，有些是最近推出的，Jetpack将这些内容打包在一起，共同组成Jetpack，本系列主要对Jetpack新推出的架构这一块内容进行叙述。

2. ViewMode概述

ViewMode主要用来管理和存储与UI绑定的数据，同时ViewMode还与UI的生命周期相关联。例如ViewMode的一大特色在于：与ViewMode相关联的UI界面如果因为某些原因需要重新绘制创建时，例如横竖屏切换，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。

有时候Activity或者Fragment的生命周期的变动是不受控制的，经常会因为各种事件的调度导致界面需要重新创建。当Activity需要重新创建的时候，之前与之绑定的数据也会丢失。比如你的应用界面通过list来展示用户名单，如果界面重新创建时，之前获取的用户名单数据需要再次重新获取，但是用户名单数据相对来说是一个比较稳定的静态数据，再次获取一次数据显然浪费了系统资源。

有的同学看到这里后可能会有疑问：不对呀，Android中不是提供了onSaveInstanceState()方法来保存数据吗，然后重新执行OnCreate的时候，通过Bundle参数来再次获取保存的数据？这种方式也是可行的，但是有个限制，即这种方式只能保存数据量较小的情况，并且数据被序列化才行。如果遇到数据量较大的时候，比如图片数据，这种方案显示力不从心了。

我们在日常请求数据后对UI进行绑定还有一个常见的问题，有时候我们会把数据的的请求放到异步去操作，这样不会因为长时间获取数据导致UI进程的堵塞。但是随之带来的问题也挺多，例如我们需要管理和维护好获取到数据后的回调，另外在销毁当前UI的时候，我们需要确保异步任务中的资源有效的得到了清理，防止出现内存溢出。一旦我们的界面需要重新绘制的时候，我们上述所有的异步操作需要重新创建和执行，这样显然浪费了系统的开销。

我们日常使用的Activity或者Fragment，他们的主要职责就是展示UI，以及与用户的操作行为进行交互，或者与系统的一些事件进行通信，例如权限管理对话框。如果还要求Activity对数据请求的事件进行管理和维护，这个已经超出了Activity本来的意图，并且随着事务的增多，Activity会越来越臃肿，一旦出了问题，需要花费大量精力去维护。

ViewMode的推出正是基于上述问题给出的解决方案，完美高效的将UI控制器和数据业务进行分离，UI控制器只负责UI展示相关的工作，数据业务只负责获取数据的相关工作。

3. ViewMode的使用方法

通过上文的铺垫，那么如何使用ViewMode呢，为了方便说明，本文采用一个简单的例子，通过Activity中的list展示一组用户的姓名，下面详细进行说明。ViewMode是一个抽象类，所以我们需要通过extends集成它才能够使用，代码如下所示：

public class MyViewMode extends ViewModel {

    private MutableLiveData<List<User>> users;

    public LiveData<List<User>> getUsers(){
        if (users == null){
            users = new MutableLiveData<>();
            loadUsers();
        }
        return users;
    }

    private void loadUsers(){
        String[] names = {"张三","李四","王五","John","小明","Leo","Wang","Li","Ha","Yun"};
        List<User> userList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < names.length; i++){
            User user = new User();
            user.setName(names[i]);
            userList.add(user);
        }
        users.setValue(userList);
    }
}

上述例子较为简单，代码行数没有多少，主要定义了一个类型为MutableLiveData变量：users与两个方法。这里的users就是我们用来存放数据的变量容器，可能有的同学注意到了，它的类型是MutableLiveData，这个类型是什么呢？看起来很眼熟。如果各位有印象的话，我们在上文中介绍Jetpack的时候，在介绍Jetpack构成的时候，架构中有一个LiveData。恩对，这个变量类型也是Jetpack的一员。可不要小看它，它的本领很多，我们会在下一文中单独对它进行讨论。大家只要这里记住，他是用来存储数据的容器即可，而MutableLiveData是对LiveData的扩展，主要实现了set和post方法来方便更改LiveData的值。

loadUser的方法很容易理解，为了方便测试，我们这里定义了一个字符串数组，然后通过for循环进行遍历存储到list中，最后通过LiveData提供的setValue方法将数据存放到users中。getUser是针对数据users的get方法，为了防止每次读取user的时候都要创建一次数据，对数据进行判空处理，只有为空的情况下才调用loadUser去加载数据。

ViewMode的实现方式就是这么简单，它不需要关心UI是如何呈现的，它只关心数据如何获取。完全与UI无关。
下面看下Activity的实现方式，主要代码如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private ListView mListView;

    private MyAdapter adapater;

    private List<User> mDatas;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        initViews();
        MyViewMode model = ViewModelProviders.of(this).get(MyViewMode.class);
        model.getUsers().observe(this, new Observer<List<User>>() {
            @Override
            public void onChanged(@Nullable List<User> users) {
                mDatas = users;
                adapater.notifyDataSetChanged();
            }
        });
    }
    .
    .
    .

看完代码是不是发现太简单了，没有什么多余需要说明的，主要是在OnCreate方法中，首先获取我们定义的MyViewMode，获取的方式是通过ViewModelProviders的of方法绑定activity的实例进行初始化，然后通过get方法来获取到MyViewMode的实例。
接着第二句通过调用我们在MyViewMode已经定义过的getUser方法来获取LiveData数据，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。所以我们只要在onChange方法中做好数据刷新UI的操作即可。

注意：ViewMode中不能引用任何View的实例，也不能引用任何持有Activity或者Context的实例。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。

4. ViewMode的生命周期

ViewMode在其生命周期的范围内会一直保存在内存中，当依附的Activity被finish后才会销毁，或者当依附的Fragment detached后进行销毁。为了验证，我们在上述的例子中，每个生命周期中打出相应的log，然后在MyViewMode的loadUser和getUser也打出相应的log。然后程序运行后执行横竖屏切换来让生命周期重新Oncreate，然后查看得到的log如下：

2018-07-31 10:34:48.573 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onCreate
2018-07-31 10:34:48.607 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: ViewModel getUsers
2018-07-31 10:34:48.607 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: ViewModel loadUsers
2018-07-31 10:34:48.612 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onResume
2018-07-31 10:34:51.044 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onStop
2018-07-31 10:34:51.045 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onDestroy
2018-07-31 10:34:51.102 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onCreate
2018-07-31 10:34:51.142 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: ViewModel getUsers
2018-07-31 10:34:51.148 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onResume
2018-07-31 10:35:01.437 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onStop
2018-07-31 10:35:01.438 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onDestroy
2018-07-31 10:35:01.485 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onCreate
2018-07-31 10:35:01.509 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: ViewModel getUsers
2018-07-31 10:35:01.519 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onResume
2018-07-31 10:35:04.550 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onStop
2018-07-31 10:35:04.551 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: ViewModel onCleared
2018-07-31 10:35:04.551 30315-30315/jinfeng.myapplication E/wangjinfeng: MainActivity onDestroy

当打开应用后，执行onCreate的时候，ViewMode会通过调用getUsers和loadUsers来获取数据，当切换手机横竖屏后，MainActivity会destroy并重新onCreate来重构当前界面，所以我们在log中会看到生命周期再次重新触发onCreate，但是ViewMode仅仅调用了getUsers来返回数据，并没有调用loadUsers，我们再回头看上面getUsers的逻辑，当判断users数据为空的情况下，才会去执行loadUsers，这样也就意味着，我们切换横竖屏后，activity被销毁并重建后，user的数据并没有丢失，所以并没有重新执行获取数据的操作。

细心的读者可能发现了，在日志的最后，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();
        /**
         * 这里可以执行一些资源释放、数据清理的操作
         */
    }

下面用一张图来标注ViewMode的生命周期与Activity的生命周期的关联，如下图所示：

image

5. 应用举例：利用ViewMode进行Fragment之间的数据交互

我们在平日里会遇到这样的场景，比如文件管理器这个应用，文件管理器的主界面通过一个MainFragment进行封装实现，主要呈现各个文件类别的入口，比如有音乐、视频、图片、文档等的入口，点击对应的入口项，会进入对应的详情页，而详情页是由另外一个DetailFragment实现。我们传统的实现方案是在DetailFragment中抽象暴露出一些回调接口，然后当在MainFragment进行点击不同的入口时，执行DetailFragment中的回调接口来展示不同的Detail详情内容。

同样，我们也可以利用ViewMode来实现上述场景，关键代码如下所示：

public class SharedViewModel extends ViewModel {
    //selected保存的是被选中的item的状态或者数据
    private final MutableLiveData<Item> selected = new MutableLiveData<Item>();

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

    //主要给detailFragment进行回调，用来通知selected的值的更新情况
    public LiveData<Item> getSelected() {
        return selected;
    }
}

public class MasterFragment extends Fragment {
    private SharedViewModel model;
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        model = ViewModelProviders.of(getActivity()).get(SharedViewModel.class);
        itemSelector.setOnClickListener(item -> {
            //当点击某一个item的时候，更新viewmode中的selected的值
            model.select(item);
        });
    }
}

public class DetailFragment extends Fragment {
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        //在onCreate中绑定ViewMode的selected的值，当有更新时通知DetailFragment
        SharedViewModel model = ViewModelProviders.of(getActivity()).get(SharedViewModel.class);
        model.getSelected().observe(this, item -> {
           // Update the UI.
        });
    }
}

上述代码的逻辑很简单，MasterFragment与DetailFragment并不直接进行交互，而是各自与ViewMode进行交互，MasterFragment用来更新维护ViewMode中的数据，DetailFragment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。

6. 后记

ViewMode其实还有很多应用场景，但是需要和LiveData、Room等其他的JetPack构件一起使用效果更佳，所以这里先卖个关子，等后续内容将LiveData、Room等内容都涉及到后，我们统一利用这些构件来尝试做一些更牛叉的事情。