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【Medium 万赞好文】ViewModel 和 LiveData:模式 + 反模式

原文作者: Jose Alcérreca

原文地址: ViewModels and LiveData: Patterns + AntiPatterns

译者:秉心说

Typical interaction of entities in an app built with Architecture Components

View 和 ViewModel

分配责任

理想情况下,ViewModel 应该对 Android 世界一无所知。这提升了可测试性,内存泄漏安全性,并且便于模块化。 通常的做法是保证你的 ViewModel 中没有导入任何 android.*android.arch.* (译者注:现在应该再加一个 androidx.lifecycle)除外。 这对 Presenter(MVP) 来说也一样。

❌ 不要让 ViewModel 和 Presenter 接触到 Android 框架中的类

条件语句,循环和通用逻辑应该放在应用的 ViewModel 或者其它层来执行,而不是在 Activity 和 Fragment 中。 View 通常是不进行单元测试的,除非你使用了 Robolectric,所以其中的代码越少越好。 View 只需要知道如何展示数据以及向 ViewModel/Presenter 发送用户事件。这叫做 Passive View 模式。

✅ 让 Activity/Fragment 中的逻辑尽量精简

ViewModel 中的 View 引用

ViewModel 和 Activity/Fragment 具有不同的作用域。当 Viewmodel 进入 alive 状态且在运行时,activity 可能位于 生命周期状态 的任何状态。 Activitie 和 Fragment 可以在 ViewModel 无感知的情况下被销毁和重新创建。

ViewModels persist configuration changes

向 ViewModel 传递 View(Activity/Fragment) 的引用是一个很大的冒险。假设 ViewModel 请求网络,稍后返回数据。 若此时 View 的引用已经被销毁,或者已经成为一个不可见的 Activity。这将导致内存泄漏,甚至 crash。

❌ 避免在 ViewModel 中持有 View 的引用

在 ViewModel 和 View 中通信的建议方式是观察者模式,使用 LiveData 或者其他类库中的可观察对象。

观察者模式

在 Android 中设计表示层的一种非常方便的方法是让 View 观察和订阅 ViewModel(中的变化)。 由于 ViewModel 并不知道 Android 的任何东西,所以它也不知道 Android 是如何频繁的杀死 View 的。 这有如下好处:

  1. ViewModel 在配置变化时保持不变,所以当设备旋转时不需要再重新请求资源(数据库或者网络)。
  2. 当耗时任务执行结束,ViewModel 中的可观察数据更新了。这个数据是否被观察并不重要,尝试更新一个 不存在的 View 并不会导致空指针异常。
  3. ViewModel 不持有 View 的引用,降低了内存泄漏的风险。
private void subscribeToModel() {
  // Observe product data
  viewModel.getObservableProduct().observe(this, new Observer<Product>() {
      @Override
      public void onChanged(@Nullable Product product) {
        mTitle.setText(product.title);
      }
  });
}
复制代码

✅ 让 UI 观察数据的变化,而不是把数据推送给 UI

胖 ViewModel

无论是什么让你选择分层,这总是一个好主意。如果你的 ViewModel 拥有大量的代码,承担了过多的责任,那么:

  • 移除一部分逻辑到和 ViewModel 具有同样作用域的地方。这部分将和应用的其他部分进行通信并更新 ViewModel 持有的 LiveData。
  • 采用 Clean Architecture,添加一个 domain 层。这是一个可测试,易维护的架构。Architecture Blueprints 中有 Clean Architecture 的示例。

✅ 分发责任,如果需要的话,添加 domain 层

使用数据仓库

应用架构指南 中所说,大部分 App 有多个数据源:

  1. 远程:网络或者云端
  2. 本地:数据库或者文件
  3. 内存缓存

在你的应用中拥有一个数据层是一个好主意,它和你的视图层完全隔离。保持缓存和数据库与网络同步的算法并不简单。建议使用单独的 Repository 类作为处理这种复杂性的单一入口点.

如果你有多个不同的数据模型,考虑使用多个 Repository 仓库。

✅ 添加数据仓库作为你的数据的单一入口点。

处理数据状态

考虑下面这个场景:你正在观察 ViewModel 暴露出来的一个 LiveData,它包含了需要显示的列表项。那么 View 如何区分数据已经加载,网络错误和空集合?

  • 你可以通过 ViewModel 暴露出一个 LiveData<MyDataState>MyDataState 可以包含数据正在加载,已经加载完成,发生错误等信息。

  • 你可以将数据包装在具有状态和其他元数据(如错误消息)的类中。查看示例中的 Resource 类。

✅ 使用包装类或者另一个 LiveData 来暴露数据的状态信息

保存 activity 状态

当 activity 被销毁或者进程被杀导致 activity 不可见时,重新创建屏幕所需要的信息被称为 activity 状态。屏幕旋转就是最明显的例子,如果状态保存在 ViewModel 中,它就是安全的。

但是,你可能需要在 ViewModel 也不存在的情况下恢复状态,例如当操作系统由于资源紧张杀掉你的进程时。

为了有效的保存和恢复 UI 状态,使用 onSaveInstanceState() 和 ViewModel 组合。

详见:ViewModels: Persistence, onSaveInstanceState(), Restoring UI State and Loaders

Event

Event 指只发生一次的事件。ViewModel 暴露出的是数据,那么 Event 呢?例如,导航事件或者展示 Snackbar 消息,都是应该只被执行一次的动作。

LiveData 保存和恢复数据,和 Event 的概念并不完全符合。看看具有下面字段的一个 ViewModel:

LiveData<String> snackbarMessage = new MutableLiveData<>();
复制代码

Activity 开始观察它,当 ViewModel 结束一个操作时需要更新它的值:

snackbarMessage.setValue("Item saved!");
复制代码

Activity 接收到了值并且显示了 SnackBar。显然就应该是这样的。

但是,如果用户旋转了手机,新的 Activity 被创建并且开始观察。当对 LiveData 的观察开始时,新的 Activity 会立即接收到旧的值,导致消息再次被显示。

与其使用架构组件的库或者扩展来解决这个问题,不如把它当做设计问题来看。我们建议你把事件当做状态的一部分。

把事件设计成状态的一部分。更多细节请阅读 LiveData with SnackBar,Navigation and other events (the SingleLiveEvent case)

ViewModel 的泄露

得益于方便的连接 UI 层和应用的其他层,响应式编程在 Android 中工作的很高效。LiveData 是这个模式的关键组件,你的 Activity 和 Fragment 都会观察 LiveData 实例。

LiveData 如何与其他组件通信取决于你,要注意内存泄露和边界情况。如下图所示,视图层(Presentation Layer)使用观察者模式,数据层(Data Layer)使用回调。

Observer pattern in the UI and callbacks in the data layer

当用户退出应用时,View 不可见了,所以 ViewModel 不需要再被观察。如果数据仓库 Repository 是单例模式并且和应用同作用域,那么直到应用进程被杀死,数据仓库 Repository 才会被销毁。 只有当系统资源不足或者用户手动杀掉应用这才会发生。如果数据仓库 Repository 持有 ViewModel 的回调的引用,那么 ViewModel 将会发生内存泄露。

The activity is nished but the ViewModel is still around

如果 ViewModel 很轻量,或者保证操作很快就会结束,这种泄露也不是什么大问题。但是,事实并不总是这样。理想情况下,只要没有被 View 观察了,ViewModel 就应该被释放。

你可以选择下面几种方式来达成目的:

  • 通过 ViewModel.onCLeared() 通知数据仓库释放 ViewModel 的回调
  • 在数据仓库 Repository 中使用 弱引用 ,或者 Event Bu(两者都容易被误用,甚至被认为是有害的)。
  • 通过在 View 和 ViewModel 中使用 LiveData 的方式,在数据仓库和 ViewModel 之间进程通信

✅ 考虑边界情况,内存泄露和耗时任务会如何影响架构中的实例。

❌ 不要在 ViewModel 中进行保存状态或者数据相关的核心逻辑。 ViewModel 中的每一次调用都可能是最后一次操作。

数据仓库中的 LiveData

为了避免 ViewModel 泄露和回调地狱,数据仓库应该被这样观察:

当 ViewModel 被清除,或者 View 的生命周期结束,订阅也会被清除:

如果你尝试这种方式的话会遇到一个问题:如果不访问 LifeCycleOwner 对象的话,如果通过 ViewModel 订阅数据仓库?使用 Transformations 可以很方便的解决这个问题。Transformations.switchMap 可以让你根据一个 LiveData 实例的变化创建新的 LiveData。它还允许你通过调用链传递观察者的生命周期信息:

LiveData<Repo> repo = Transformations.switchMap(repoIdLiveData, repoId -> {
        if (repoId.isEmpty()) {
            return AbsentLiveData.create();
        }
        return repository.loadRepo(repoId);
    }
);
复制代码

在这个例子中,当触发更新时,这个函数被调用并且结果被分发到下游。如果一个 Activity 观察了 repo,那么同样的 LifecycleOwner 将被应用在 repository.loadRepo(repoId) 的调用上。

无论什么时候你在 ViewModel 内部需要一个 LifeCycle 对象时,Transformation 都是一个好方案。

继承 LiveData

在 ViewModel 中使用 LiveData 最常用的就是 MutableLiveData,并且将其作为 LiveData 暴露给外部,以保证对观察者不可变。

如果你需要更多功能,继承 LiveData 会让你知道活跃的观察者。这对你监听位置或者传感器服务很有用。

public class MyLiveData extends LiveData<MyData> {

    public MyLiveData(Context context) {
        // Initialize service
    }

    @Override
    protected void onActive() {
        // Start listening
    }

    @Override
    protected void onInactive() {
        // Stop listening
    }
}
复制代码

什么时候不要继承 LiveData

你也可以通过 onActive() 来开启服务加载数据。但是除非你有一个很好的理由来说明你不需要等待 LiveData 被观察。下面这些通用的设计模式:

你并不需要经常继承 LiveData 。让 Activity 和 Fragment 告诉 ViewModel 什么时候开始加载数据。

分割线

翻译就到这里了,其实这篇文章已经在我的收藏夹里躺了很久了。 最近 Google 重写了 Plaid 应用,用上了一系列最新技术栈, AAC,MVVM, Kotlin,协程 等等。这也是我很喜欢的一套技术栈,之前基于此开源了 Wanandroid 应用 ,详见 真香!Kotlin+MVVM+LiveData+协程 打造 Wanandroid!

当时基于对 MVVM 的浅薄理解写了一套自认为是 MVVM 的 MVVM 架构,在阅读一些关于架构的文章,以及 Plaid 源码之后,发现了自己的 MVVM 的一些认知误区。后续会对 Wanandroid 应用进行合理改造,并结合上面译文中提到的知识点作一定的说明。欢迎 Star !

文章首发微信公众号: 秉心说 , 专注 Java 、 Android 原创知识分享,LeetCode 题解。

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