【Android】程序开发组件

引言

Jetpack是一个开发组件工具集，它的主要目的是帮助我们编写出更加简洁的代码，并简化我们的开发过程，在这么多的组件当中，最需要我们关注的其实还是架构组件，接下来就对Jetpack的主要架构组件进行学习！

ViewModel

ViewModel的诞生

瞬时数据的丢失：在之前应该已经写过一些程序了，当我们开启屏幕旋转的时候会发现之间的数据丢失，这是因为在屏幕旋转的时候相当于新创建了一个当前活动
异步调用时的内存泄漏：UI 控制器（Activity 或 Fragment）有自己的生命周期，它们可能会在不需要时被销毁（例如，用户按下 Home 键，或者屏幕旋转）。然而，异步任务一旦开始，通常会在后台线程中运行，直到任务完成，不管 UI 控制器的状态如何，如果在异步任务中持有 UI 控制器的强引用（如直接引用 Activity），那么即使 UI 控制器已经被销毁，这个引用仍然存在。这意味着垃圾回收器（GC）不能回收 UI 控制器的实例，因为它仍然被异步任务引用，从而导致内存泄漏
类膨胀提高维护难度和测试难度：类似于活动当中的代码量过多

ViewModel的作用

它是介于View（视图）和Model（数据模型）之间的桥梁，使数据和视图能够分离，也能保持通信
在这里插入图片描述

实践：

新建一个活动放置一个TextView，和一个按钮，当每次按下这个按钮就会使TextView部分的数字加一，这个逻辑大家想必都能很快的写出来，找到按钮与文本控件，为按钮注册点击事件，每次使用getText()与setText()方法修改文本部分的内容，但当我们的屏幕进行旋转的时候，数据就会丢失变为0，因此使用ViewModel来解决这个问题，我们为按钮注册点击事件，创建一个MyViewModel继承于ViewModel，将文本内容的数字设置在这里

public class MyViewModel extends ViewModel {
    public int number;
}

主活动的代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TextView textView;
    private MyViewModel viewModel;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        ......
        textView = findViewById(R.id.Textview);
        viewModel = new ViewModelProvider(this, new ViewModelProvider.AndroidViewModelFactory(getApplication())).get(MyViewModel.class);
        textView.setText(String.valueOf(viewModel.number));
    }
	//为按钮注册的点击事件
    public void plus(View view) {
        textView.setText(String.valueOf(++viewModel.number));
    }
}

大部分的代码之间经常看到，分析一下中间的代码：

ViewModelProvider是Android架构组件库中的一个类，用于获取ViewModel实例。
this参数传递的是当前的Activity实例。
new ViewModelProvider.AndroidViewModelFactory(getApplication())创建了一个AndroidViewModelFactory实例，它是一个工厂类，用于创建AndroidViewModel类型的ViewModel实例。getApplication()方法用于获取当前应用程序的上下文。
.get(MyViewModel.class)调用ViewModelProvider的get方法，传入MyViewModel.class作为参数，以获取MyViewModel的实例。

此时无论我们如何旋转屏幕数据都不会丢失！

ViewModel的生命周期

ViewModel 的生命周期比 Activity 或 Fragment 的生命周期更长，它不会因为配置更改（如屏幕旋转）而重建。

ViewModel 的生命周期

创建 (onCreate): 当 ViewModel 首次被请求时，它会被创建。这通常发生在 Activity 或 Fragment 的 onCreate 或 onCreateView 方法中，通过 ViewModelProvider 获取 ViewModel 实例时。
准备 (onCleared): ViewModel 提供了一个 onCleared() 方法，这是一个生命周期回调，当 ViewModel 被清除并且即将销毁时会被调用。你可以在这个回调中执行清理工作，比如取消网络请求、注销观察者等。
活跃: 在 ViewModel 被创建后，它会保持活跃状态，直到与它关联的 Activity 或 Fragment 被销毁。即使 Activity 因为配置更改（如屏幕旋转）而重建，ViewModel 也不会被销毁，它会保持原有的状态。
销毁 (onCleared): 当 Activity 或 Fragment 被销毁，并且没有任何其他组件与 ViewModel 关联时，ViewModel 会被销毁。onCleared() 方法会在销毁时被调用。

ViewModel 与 Activity/Fragment 生命周期的关系

Activity/Fragment 创建: 当 Activity 或 Fragment 创建时，你可以通过 ViewModelProvider 获取 ViewModel 实例。如果 ViewModel 已经存在（比如在屏幕旋转后重建 Activity 时），则直接使用现有的实例。
Activity/Fragment 重建: 如果 Activity 因为配置更改而重建，ViewModel 会保持不变，这意味着 ViewModel 中的数据不会丢失。
Activity/Fragment 销毁: 当 Activity 或 Fragment 被销毁时，ViewModel 不会被销毁，除非没有任何 Activity 或 Fragment 与它关联。
ViewModel 销毁: 当最后一个与 ViewModel 相关联的 Activity 或 Fragment 被销毁，并且 ViewModel 没有被其他组件引用时，它会被销毁。

LiveData

和ViewModel之间的关系

当ViewModel中的数据发生变化的时候，LiveData告诉View

在这里插入图片描述

使用

简单应用

在活动当中设置一个TextView来显示数据，同样的我们创建一个MyViewModel来防止数据的丢失

public class MyViewModel extends ViewModel {
    private MutableLiveData<Integer> current;
    public MutableLiveData<Integer> getCurrent() {
        if (current == null) {
            current = new MutableLiveData<>();
            current.setValue(0);
        }
        return current;
    }
}

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    TextView textView;
    MyViewModel viewModel;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        ......
        textView = findViewById(R.id.text);
        viewModel = new ViewModelProvider(this, new ViewModelProvider.AndroidViewModelFactory(getApplication())).get(MyViewModel.class);
        textView.setText(String.valueOf(viewModel.getCurrent().getValue()));
        viewModel.getCurrent().observe(this, new Observer<Integer>() {
            @Override
            public void onChanged(Integer i) {
                textView.setText(String.valueOf(i));
            }
        });
        startTimer();
    }

    private void startTimer() {
        new Timer().schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                //非UI线程postValue()
                //UI线程setValue()
                viewModel.getCurrent().postValue(viewModel.getCurrent().getValue() + 1);
            }
        }, 1000, 1000);
    }
}

此时运行程序：

ViewModel与LiveData实现Fragment之间的数据传递

我们创建一个活动，在这个活动当中放置两个碎片，碎片当中放置各自放置一个滑动条，此时活动的布局如下：

当我们拖动碎片当中的一条滑动条，另一个是不动的，因为我们没有将两个碎片联系起来，若我们想将两个滑动条进行关联，使滑动一条滑动条另一个也跟着动就会想到通过Fragment之间的数据传递部分进行联系，就会使主活动的代码量非常大并且 Fragment 之间高度耦合，这使得代码难以维护和扩展。此时我们就可以使用 ViewModel + LiveData去实现。

新建一个MyViewModel继承于ViewModel

public class MyViewModel extends ViewModel {
    private MutableLiveData<Integer> progress;
    public MutableLiveData<Integer> getProgress() {
        if (progress == null) {
            progress.setValue(0);
        }
        return progress;
    }
}

对Fragment部分代码进行修改，另一个碎片的代码也是一样的

@Override
public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
                             Bundle savedInstanceState) {

    View root = inflater.inflate(R.layout.fragment_blank, container, false);
    SeekBar seekBar = root.findViewById(R.id.progress_bar1);
    MyViewModel myViewModel = new ViewModelProvider(getActivity(), new ViewModelProvider.AndroidViewModelFactory(getActivity().getApplication())).get(MyViewModel.class);
    //第一处
    myViewModel.getProgress().observe(getActivity(), new Observer<Integer>() {
        @Override
        public void onChanged(Integer i) {
            seekBar.setProgress(i);
        }
    });
    //第二处
    seekBar.setOnSeekBarChangeListener(new SeekBar.OnSeekBarChangeListener() {
        //第三处
        @Override
        public void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int progress, boolean fromUser) {
            myViewModel.getProgress().setValue(progress);
        }

        @Override
        public void onStartTrackingTouch(SeekBar seekBar) {
			//当用户开始触摸 SeekBar 时，这个方法会被调用
        }

        @Override
        public void onStopTrackingTouch(SeekBar seekBar) {
			//当用户停止触摸 SeekBar 时，这个方法会被调用
        }
    });
    return root;
}

第一处：这行代码注册了一个观察者（Observer）来监听 myViewModel.getProgress() LiveData 中的数据变化。当 LiveData 中的值发生变化时，onChanged(Integer i) 方法会被调用，并且新的进度值 i 会被传递到这个方法中。
第二处：为 SeekBar 设置了一个监听器，用于监听用户与 SeekBar 的交互（如拖动进度条），当进度条发生变化的时候就会执行里面的方法
第三处：当用户拖动 SeekBar 或 SeekBar 的进度发生变化时，这个方法会被调用，progress 参数表示 SeekBar 当前的进度值。fromUser 参数是一个布尔值，表示进度变化是否由用户操作引起（如果是程序调用 setProgress 则为 false）。

我们并没有对主活动进行任何的代码添加与修改，接下来运行程序：

LiveData的优势

生命周期感知： LiveData 遵循观察者的生命周期。它确保在观察者（如 Activity 或 Fragment）处于活跃状态时才发送数据更新，从而避免在组件已经销毁后更新 UI 导致的内存泄漏。
避免内存泄漏：由于 LiveData 与观察者的生命周期绑定，它不会向已经销毁的观察者发送更新，这减少了因 UI 控制器生命周期管理不当而导致的内存泄漏风险。
数据变化的响应式更新：当数据发生变化时，LiveData 会自动通知活跃的观察者。这种响应式编程模式使得 UI 能够自动响应数据的变化，而无需手动轮询数据。
可观察的数据存储： LiveData 可以存储数据的最新状态，当观察者开始观察 LiveData 时，它会立即接收到当前的数据状态，确保 UI 显示的数据是最新的。
支持转换操作： LiveData 可以与 Transformations 和 MediatorLiveData 等工具结合使用，支持复杂的数据转换和组合操作，使得数据的处理更加灵活和强大。
线程安全： LiveData 的更新操作是线程安全的，你可以在后台线程中更新 LiveData 的数据，而无需担心线程同步问题。
简化数据共享： LiveData 可以简化不同组件间的数据共享，特别是当多个组件需要观察同一份数据时，LiveData 提供了一种简洁的观察和更新机制。
易于测试：由于 LiveData 的数据更新是可观察的，你可以更容易地编写测试用例来验证数据更新是否按预期触发了 UI 的变化。
减少 boilerplate 代码： LiveData 减少了在 Activity 或 Fragment 中处理数据更新和 UI 响应的样板代码，使得代码更加简洁和易于维护。
支持数据恢复：在配置更改（如屏幕旋转）后，LiveData 可以帮助恢复数据状态，因为它保持了数据的最新值，直到观察者重新观察它。

DataBinding

意义：让布局文件承担了部分原本属于页面的工作，使页面与布局耦合度进一步降低

应用

基本应用

根据一个例子来理解吧！

新建一个活动，活动当中放置一个图片和两个TextView控件，我们之前为TextView设置内容都是在主活动当中先获取到控件，在使用setText()方法设置，现在我们试试不在活动当中，此时的布局文件大家都会写，在这里就不展示了
打开build.gradle文件，添加以下内容，注意不要忘记sync now

在这里插入图片描述

鼠标位于布局文件的最前端点击alt+回车，就会出现以下内容，我们需要添加红色边框部分内容

在这里插入图片描述

<data>：这个元素定义了布局文件中可以使用的数据源。
<variable：这个元素定义了一个变量，它可以在布局文件中被引用。
- name="idol"：这是变量的名称，在布局文件中可以通过这个名称来引用变量。
- type="com.example.databinding.Idol"：这是变量的类型，它指定了变量的数据类型。在这个例子中，Idol是一个Java类，它可能定义了一些属性，名字、等级，这些属性可以在布局文件中被绑定到UI组件上。

对主活动进行修改

ActivityMainBinding activityMainBinding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main);
Idol idol = new Idol("熊大", "五星");
activityMainBinding.setIdol(idol);

activityMainBinding：这是一个变量，它存储了绑定类的实例，可以通过这个变量访问布局文件中定义的视图和变量。
DataBindingUtil.setContentView：这是一个静态方法，用于将布局文件绑定到当前的Activity。它返回一个绑定类（在这个例子中是ActivityMainBinding）的实例，这个绑定类是由Data Binding库根据布局文件自动生成的。
setIdol：这是在ActivityMainBinding类中定义的一个方法，它用于将Idol对象绑定到布局文件中定义的变量idol上。

对布局文件进行修改

在这里插入图片描述

接下来运行程序：

在这里插入图片描述

Important标签和事件绑定

Important标签

若在我们创建的时候有一个值为整型怎么办，例如在Idol当中将star设置为整型，此时我们就需要将整形转化为字符串类型，创建一个类

public class StarUtils {
    public static String getStar(int star) {
        switch (star) {
            case 1:
                return "一星";
            case 2:
                return "二星";
            case 3:
                return "三星";
            case 4:
                return "四星";
        }
        return "";
    }
}

修改xml文件

<data>
    <variable
        name="idol"
        type="com.example.databinding.Idol" />
    <import type="com.example.databinding.StarUtils"/>
</data>

<TextView
    android:id="@+id/dengji"
    android:layout_gravity="center"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="@{StarUtils.getStar(idol.star)}"
    android:textSize="25sp" />

此时在创建对象的时候：

Idol idol = new Idol("熊大", 1);

运行程序，也会得到相应的结果。

<import>：这是Data Binding布局文件中的一个XML标签，用于导入Java类。
type：这是<import>标签的一个属性，用于指定要导入的类或包的全限定名。

与事件绑定

设置一个按钮，为点击按钮注册事件

public class EventHander {
    private Context context;

    public EventHander(Context context) {
        this.context = context;
    }

    public void buttonOnclick(View view) {
        Toast.makeText(context, "喜欢", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
}

将这个类添加到绑定资源当中

<data>
    <variable
        name="idol"
        type="com.example.databinding.Idol" />
    <variable
        name="eventbutton"
        type="com.example.databinding.EventHander" />
    <import type="com.example.databinding.StarUtils"/>
</data>

按钮控件进行添加绑定

android:onClick="@{eventbutton.buttonOnclick}"

此时运行程序，当按下按钮

在这里插入图片描述

二级页面的绑定

标签引用二级页面

在这里插入图片描述

我们将上面布局的按钮进行删除，将两个TextView控件放在一个xml文件之下，使主活动的xml文件引用这个xml文件，此时我们就不需要在一级页面将star进行转换，将Import标签进行删除，并对引用布局部分进行标签传递修改

<include layout="@layout/sub"
        app:idol="@{idol}"/>

在二级页面当中TextView的代码与之前的一级页面一样，注意不要忘记添加资源部分。此时运行程序的结果与之前一样。

文章到这里就结束了！