1. 背景
在基于 Lifecycle+LiveData+ViewModel 等的 MVVM 架构中，常规做法是把数据定义在 ViewModel 中，在 Activity 或 Fragment 中监听数据的变化，从而更新 UI。你肯定会碰到这方便的场景，执行某个耗时操作时需要显示一个加载对话框，或者操作成功/失败时分别 Toast 对应的信息。以 Toast 为例，采用 LiveData 一般会这样来写：
ViewModel 里定义关于 toast 信息的 LiveData数据：
class MyViewModel: ViewModel() {
private val _toastLiveData = MutableLiveData<String>(null)
val toastLiveData: LiveData<String> = _toastLiveData
fun toastInfo() {
//......
_toastLiveData.postValue("数据加载成功...")
}
}
在 Activity 里：
class MyActivity: AppCompatActivity() {
lateinit var viewModel: MyViewModel
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
viewModel = ViewModelProvider(this).get(MyViewModel::class.java)
lifecycleScope.launch {
repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
viewModel.toastLiveData.observe(this@MyActivity) {
Toast.makeText(this@MyActivity, it, Toast.LENGTH_SHORT).show()
}
}
}
}
}
这是一个很典型的 LiveData 使用方法，正常情况下是没有问题的，但是当我们进行横竖屏切换时就会出问题了。假设你已经 Toast 过一个信息，那么 toastLiveData 持有的就是最新的数据，当横竖屏切换时，Activity 会进行重建，但是 ViewModel 并不会变化，Activity 里再次观察 toastLiveData时，toastLiveData 会将之前最新的数据分发给观察者，那么立马就又会 Toast 一个信息出来。用户会发现他就进行了一个横竖屏切换，怎么突然冒出一个 Toast 来，非常令人困惑，而实际上这个 Toast 就是横竖屏切换之前最近的一次 Toast 信息。
2. 分析问题
类似的问题还有很多，比方说有一个页面，当数据为某种状态时显示一个动画然后就结束，当切换到另一种状态时再显示一个相应的动画。如果采用上面的方法，横竖屏切换操作时，必然会有一些奇怪的动作。我们总结一下这种现象，它们都是一种“事件”，对不同的事件有不同的响应，并且“事件”大多是一次性消费的。LiveData 适合用来表示“状态”，但“事件”就不太适合用“状态”来表示了。
那么在 MVVM 架构下，我们怎么实现这种需求呢，也就是事件通知。在 MVVM 下 View 与 ViewModel 层是解耦的，ViewModel 层代码是无法直接调用 View 层代码的，当然你可以通过 EventBus 来解决，这是很传统的解决方案，我们有更好的解决方案。
3. 解决方案一：SingleLiveEvent
前面 Toast 的例子中，我们对观察过的数据不想再次接收变化了，可以对此做个标记，只有数据更新时，观察者才能收到数据更新。
class SingleLiveData<T>(data: T): MutableLiveData<T>(data) {
private val mPending = AtomicBoolean(false)
override fun setValue(value: T) {
mPending.set(true)
super.setValue(value)
}
override fun observe(owner: LifecycleOwner, observer: Observer<in T>) {
super.observe(owner) {
//如果已经观察过了，就不再分发
if (mPending.compareAndSet(true, false)) {
observer.onChanged(it)
}
}
}
}
在 ViewModel 中改成如下即可：
private val _toastLiveData = SingleLiveData("")
val toastLiveData: LiveData<String> = _toastLiveData
4. 解决方案二：Kotlin Flow / Channel
上面这种方法勉强可以解决我们的问题，但 LiveData 的设计初衷并不是如此，总感觉有点别扭。它还有一个问题，如果在一个刷新周期内多次更新数据，LiveData 会将最新的一个数据通知给观察者，而中间的则可能会丢失。因此我们有另一种方案 Kotlin Flow/Channel，它天然支持 Kotlin Coroutine，两者结合起来，可以有效解决我们的问题。
关于 Kotlin Flow 的基础知识我不在这里赘述了，熟悉 RxJava 的同学会发现它就是其替代品，并且更加简洁好用。同样 Flow 也有冷流（Cold Stream）和热流（Hot Stream）之分，冷流的意思是只有当数据流被收集（或者说被订阅时）才会发射数据，而热流则并不一定需要有订阅者才会发射数据，没有时数据可以缓存下来。Channel 是一种热流，它可以帮助我们解决这种事件通知的问题。
我们先定义事件如下：
sealed class Event {
//Toast 事件通知
data class ToastEvent(val text: String): Event()
//加载弹窗事件通知
data class LoadingEvent(val text: String): Event()
}
以常见的请求网络接口为例，在 ViewModel 中定义 Channel，通过 Channel 来发射数据：
class MyViewModel: ViewModel() {
private val _eventChannel = Channel<Event>()
//Channel 转换为 Flow
val eventFlow = _eventChannel.receiveAsFlow()
fun loadDataAsync() {
viewModelScope.launch {
//耗时操作之前显示一个加载弹窗
_eventChannel.send(Event.LoadingEvent("数据正在加载中，请稍后..."))
flow {
//Retrofit api 请求
var response = RetrofitClient.apiService.getBanners()
if (response.errorCode == 0) {
//正常获取到结果
emit(response.data)
} else {
//手动抛出异常，后面 catch { } 可以捕捉到进行异常统一处理
throw ApiException(response.errorCode, response.errorMsg)
}
}.flowOn(Dispatchers.IO)
.catch { e ->
e.printStackTrace()
//出现异常，通知 Toast 错误信息
_eventChannel.send(Event.ToastEvent("数据获取失败..."))
}.onCompletion {
//执行完毕，关闭加载弹窗
_eventChannel.send(Event.LoadingEvent(""))
}.collect {
//成功得到数据
_eventChannel.send(Event.ToastEvent("数据获取成功..."))
}
}
}
}
在 Activity 中这样处理：
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
......
//对 Flow 的收集必须运行在协程里
lifecycleScope.launch {
repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
viewModel.eventFlow.collect { event ->
when (event) {
is Event.LoadingEvent -> {
if (event.text.isNullOrEmpty()) {
//关闭加载弹窗
} else {
//显示加载弹窗
}
}
is Event.ToastEvent -> {
//Toast 信息
}
}
}
}
}
}
5. Kotlin Channel 注意事项
初次使用 Channel 的时候，很容易出现问题，比如定义了多个 Channel，怎么 Flow 在收集的时候发现只有一个生效，还有就是发现代码不执行等等。首先我们先了解下 Channel 是个什么东西，官方文档对其的定义主要要点有：
- Chanel 用于在一个 sender(发送者) 与一个 receiver(接收者) 之间进行通信，并且它是非阻塞的，也就是说它不会阻塞线程；
- Channel 类似 Java 里的 BlockingQueue(阻塞队列)；
在 Java 中的 BlockingQueue 是一个队列，它通常用于生产者与消费者之间的这种场景，生产者向队列中添加数据，如果队列满了则会等待阻塞线程，消费者从队列中取数据，如果队列为空也会等待并阻塞线程。Channel 与之类似，它有两个主要的方法：
public suspend fun send(element: E)
public suspend fun receive(): E
分别代表发数据和取数据，这 2 个方法都是 suspend 函数，表示它们是可以挂起的，功能与 BlockingQueue 是类似的，但不同的是它们可能会挂起协程，但不会阻塞线程。初次使用时，很容易犯这样的错误，举个例子如下：
class MyViewModel: ViewModel() {
//定义 channel1
private val _testChannel1 = Channel<Int>()
val testFlow1 = _testChannel1.receiveAsFlow()
//定义 channel2
private val _testChannel2 = Channel<Int>()
val testFlow2 = _testChannel2.receiveAsFlow()
fun test() {
viewModelScope.launch {
//channel2 先发送一个数据
_testChannel2.send(2)
//channel1 再发送一个数据
_testChannel1.send(1)
}
}
}
//在 Activity 中收集数据
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
lifecycleScope.launch {
repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
//收集 channel1 的数据
viewModel.testFlow1.collect {
println("test flow ---- $it")
}
//收集 channel2 的数据
viewModel.testFlow2.collect {
println("test flow ---- $it")
}
}
}
}
上面的测试代码运行时，你会发现啥数据也收集不到，但如果你只使用一个 Channel 就貌似没问题，原因何在呢？Channel 有多种构造函数，默认构造的 Channel ，调用其 send 方法时，如果没有消费者接收数据则会挂起协程，如果消费者接收数据时，对应 Activity 中调用 flow 的 collect 方法时，如果 Channel 中没有数据，则也会挂起函数。
上面这个例子中，在 Activity 中 testFlow1.collect 先执行，这个时候 channel1 中还没发送数据，所以协程挂起，后面的代码也不执行。在 ViewModel 中，先调用 _testChannel2.send 方法，由于 Activity 中的协程已经挂起，导致 testFlow2.collect 方法没有调用，所以 channel2 也就没有接收者了，同样这里也会挂起协程，后面的代码也不会执行，有点死锁那味了。
那么怎么处理呢，我们可以在 Activity 中可以单独启动一个协程来来收集数据，如下所示：
lifecycleScope.launch {
repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
viewModel.testFlow1.collect {
println("test flow ---- $it")
}
}
}
lifecycleScope.launch{
repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
viewModel.testFlow2.collect {
println("test flow ---- $it")
}
}
}
在 ViewModel 中一个协程里，有多个 Channel 来发送数据时，需要特别注意，如果某个 Channel 因为某种原因导致协程挂起了，那么会导致后面的流程中断不执行，出现一些莫名其妙的结果。
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