MVI架构理解

回顾MVC MVP MVVM

MVC

MVC架构主要分为以下几部分：

View层: 对应于xm布局文件和java代码动态view部分。
Controller层: 主要负责业务逻辑，在android中由Activity承担，但xml视图能力太弱，所以Activity既要负责视图的显示又要加入控制逻辑，承担功能过多。
Model层: 主要负责网络请求，数据库处理，I/O操作，即页面的数据来源。

MVC数据流向为：

View接收用户的点击
View请求Controller进行处理或直接去Model获取数据
Controller请求model获取数据，进行其他的业务操作，将数据反馈给View层

MVC缺点：

如上2所说，android中xml布局功能性太弱，activity实际上负责了View层与Controller层两者的功能，耦合性太高。

MVP：

MVP主要分为以下几部分：

1.View层：对应于Activity与xml，只负责显示UI，只与Presenter层交互，与Model层没有耦合。

2.Presenter层：主要负责处理业务逻辑，通过接口回调View层。

3.Model层：主要负责网络请求，数据库处理的操作。

MVP解决了MVC的两个问题，即Activity承担了两层职责与View层和Model层耦合的问题。

MVP缺点：

1.Presenter层通过接口与View通信，实际上持有了View的引用。

2.业务逻辑的增加，一个页面变得复杂，造成接口很庞大。

MVVM

MVVM改动在于将Presenter改为ViewModel,主要分为以下几部分：

1.View: Activity和Xml,与其他的相同

2.Model: 负责管理业务数据逻辑，如网络请求，数据库处理，与MVP中Model相同

3.ViewModel:存储视图状态，负责处理表现逻辑，并将数据设置给可观察容器。

View和Presenter从双向依赖变成View可以向ViewModel发送指令，但ViewModel不会直接向View回调，而是让View通过观察者的模式去监听数据的改变，有效规避MVP双向依赖的缺点。

MVVM缺点：

多数据流：View与ViewModel的交互分散，缺少唯一修改源，不易于追踪。

LiveData膨胀：复杂的页面需要定义多个MutableLiveData，并且都需要暴露为不可变的LivewData。

MVI是什么？

先上图

其主要分为以下几部分

Model层: 与MVVM中的Model不同的是，MVI的Model可以理解是View Model，存储视图状态，负责处理表现逻辑，并将ViewState设置给可观察数据容器
View层: 与其他MVVM中的View一致，可能是一个Activity或者任意UI承载单元。MVI中的View通过订阅Model的变化实现界面刷新
Intent层: 此Intent不是Activity的Intent，而是指用户的意图，比如点击加载，点击刷新等操作，用户的任何操作都被包装成Intent，在model层观察用户意图从而去做加载数据等操作。

目前android主流的MVI是基于协程+flow+viewModel去实现的，协程应该大家都知道，所以先来了解一下MVI中的flow

flow是什么？

在flow 中，数据如水流一样经过上游发送，中间站处理，下游接收,类似于Rxjava，使用各种操作符实现异步数据流框架
代码示例：

   runBlocking {
            flow {
                emit(1)
                emit(2)
                emit(3)
                emit(4)
                emit(5)
            }.filter { it > 2 }
                .map { it * 2 }
                .take(2)
                .collect {
                    Log.d("FLOW", it.toString())
                }
        }

flow是冷流，只有订阅者订阅时，才开始执行发射数据流的代码
即下游无消费行为时，上游不会产生数据，只有下游开始消费，上游才从开始产生数据，从上述例子看，当调用了collect后，才会执行flow语句块里面的代码，并且flow每次重新订阅收集都会将所有事件重新发送一次

但是在我们的开发场景中，一般是先触发某个事件（比如请求数据之后）才会去刷新UI，显然flow不适用于这种场景，因为flow只有在下游开始消费时才会触发生产数据

因此引入一个新的概念，StateFlow：

StateFlow与Flow的区别是StateFlow是热流，即无论下游是否有消费行为，上游都会自己产生数据。
代码示例：

在ViewModel创建StateFlow，发送UI状态，关于UI状态下面会讲，这里主要了解StateFlow的用法

//创建flow
private val _state = MutableStateFlow<ViewState>(ViewState.Default)
val state: StateFlow<EnglishState>
    get() = _state

//发送UI状态
state.value = ViewState.Loading

在Activity中接收：

    mViewModel.state.collect{
        when(it) {
            is ViewState.Default -> {

            }
            is ViewState.Loading -> {
                //展示加载中页面
                tvLoading.visibility = View.VISIBLE
            }
            is ViewState.BannerMsg -> {
                //加载完成,绑定数据
                tvLoading.visibility = View.GONE
                tvError.visibility = View.GONE
                mAdapter.setData(it.data)
            }
            is ViewState.Error -> {
                //加载失败，展示错误页面
                tvError.visibility = View.VISIBLE
            }
        }
}

看起来这个StateFlow用法和MVVM中的LiveData类似，那它们有什么区别呢？

区别1：StateFlow 需要将初始状态传递给构造函数，而 LiveData 不需要。

区别2：当 View 进入 STOPPED 状态时，LiveData.observe() 会自动取消注册使用方，停止发送数据，而从 StateFlow 收集数据的操作并不会自动停止。如需要实现LiveData相同的行为，可以在 Lifecycle.repeatOnLifecycle 块中去观察数据流。

MVI框架构建：

Intent介绍：

上面提到，intent指的是用户意图，在代码层面上来说他其实就是个枚举类，在kotlin中可以通过sealed关键字来生成封闭类，这个关键字生成的封闭类在when语句中可以不用写else

sealed class UserIntent {
    object GetBanners: UserIntent() //定义了一个用户获取Banner的意图
}

处理Intent

这里需要了解一下：Chnnel

channel主要用于协程之间的通讯，使用send和receive往通道里写入或者读取数据，2个方法为非阻塞挂起函数，channel是热流，不管有没有订阅者都会发送。
我们的view层的触发操作和viewModel层获取数据这个流程恰巧应该是需要完全分离的，并且channel具备flow的特性，所以用channel来做view和viewModel的通讯非常适合
根据上面的例子，用Channel把UserIntent处理一下：
在View Model定义并观察用户意图：

class UserViewModel : ViewModel() {
    val userIntent = Channel<UserIntent>()  //定义用户意图
    
    init {
        observeUserIntent()
    }

    private fun observeUserIntent() {  //观察用户意图
        viewModelScope.launch {
            userIntent.consumeAsFlow().collect{
                when(it) {
                    is UserIntent.GetBanners -> {
                        loadBanner()
                    }
                }
            }
        }
    }

Activity中发送用户意图：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private val mViewModel by lazy {
        ViewModelProvider(this)[UserViewModel::class.java]
    }
    private val mAdapter by lazy { BannerAdapter() }
    private lateinit var rvData: RecyclerView
    private lateinit var tvLoading: TextView
    private lateinit var tvError: TextView
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        initView()
        loadData()
    }

    private fun initView() {
        rvData = findViewById<RecyclerView?>(R.id.rv_data).apply {
            layoutManager = LinearLayoutManager(this@MainActivity)
            adapter = mAdapter
        }
        tvLoading = findViewById(R.id.loading)
        tvError = findViewById(R.id.load_error)
    }

    private fun loadData() {  //将用户意图传给view Model
        lifecycleScope.launch {
            mViewModel.userIntent.send(UserIntent.GetBanners)
        }
    }

看完上面的代码，MVI中的View到Model之间的数据流向就已经清晰了，
接下来就是Model向View层传递数据的过程

State介绍：

State是UI状态，MVI的一个特点就是数据状态统一管理，state是个和Intent一样的枚举，但是不同的是intent是个事件流，state是个状态流
定义一个State类：

sealed class ViewState {
    object Default: ViewState() //页面默认状态
    object Loading : ViewState() //页面加载
    data class BannerMsg(val data: List<Banner>?): ViewState() //页面加载完成
    data class Error(val error: String?): ViewState() //页面加载错误
}

处理State

在ViewModel中观测到用户意图，根据用户意图去做相关操作，然后将UI State反馈给用户


class UserViewModel : ViewModel() {
    val userIntent = Channel<UserIntent>()
    private val _state = MutableStateFlow<ViewState>(ViewState.Default)
    val state: StateFlow<EnglishState>
        get() = _state

    init {
        observeUserIntent() 
    }

    private fun observeUserIntent() {
        viewModelScope.launch { //观测用户意图
            userIntent.consumeAsFlow().collect{
                when(it) {
                    is UserIntent.GetBanners -> { 
                        loadBanner()  
                    }
                }
            }
        }
    }

    private fun loadBanner() {
        viewModelScope.launch {
            state.value = ViewState.Loading //加载中状态 反馈给View层
            val banners = CloudService.cloudApi.getBanner() //获取数据
            banners.data?.let {
                state.value = ViewState.BannerMsg(it)  //加载成功状态，数据反馈给View
                return@launch
            }
            state.value = ViewState.Error(banners.errorMsg) //加载错误状态反馈给View
        }
    }
}

Activity中观察页面状态：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
   private val mViewModel by lazy {
       ViewModelProvider(this)[UserViewModel::class.java]
   }
   private val mAdapter by lazy { BannerAdapter() }
   private lateinit var rvData: RecyclerView
   private lateinit var tvLoading: TextView
   private lateinit var tvError: TextView
   override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
       super.onCreate(savedInstanceState)
       setContentView(R.layout.activity_main)
       initView()
       observeViewModel()
       loadData()
   }

   private fun initView() {
       rvData = findViewById<RecyclerView?>(R.id.rv_data).apply {
           layoutManager = LinearLayoutManager(this@MainActivity)
           adapter = mAdapter
       }
       tvLoading = findViewById(R.id.loading)
       tvError = findViewById(R.id.load_error)
   }

   private fun loadData() {
       lifecycleScope.launch { 
       //发送用户意图
           mViewModel.userIntent.send(UserIntent.GetBanners)
       }
   }

   private fun observeViewModel() {
       lifecycleScope.launch {
           mViewModel.state.collect{  //观测UI状态，根据不同的状态刷新Ui
               when(it) {
                   is ViewState.Default -> {
                   //初始值不做任何操作
                   }
                   is ViewState.Loading -> {
                       //展示加载中页面
                       tvLoading.visibility = View.VISIBLE
                   }
                   is ViewState.BannerMsg -> {
                       //加载完成,绑定数据
                       tvLoading.visibility = View.GONE
                       tvError.visibility = View.GONE
                       mAdapter.setData(it.data)
                   }
                   is ViewState.Error -> {
                       //加载失败，展示错误页面
                       tvError.visibility = View.VISIBLE
                   }
               }
           }
       }
   }
}

MVI架构主要代码介绍完毕。

MVI总结：

MVI强调数据的单向流动，主要分为几步：

用户操作以Intent的形式通知Model.
Model基于Intent更新State
View接收到State变化刷新UI

数据永远在一个环形结构中单向流动，不能反向流动。

MVI优缺点

优点：

MVI的核心思想是 view-intent-viewmodel-state-view 单向数据流，MVVM核心思想是 view-viewmodel-view 双向数据流
- 代码分层更清晰，viewmodel 无需关心view如何触发和更新，只需要维护intent和state即可
- Intent和State的引入解决了ViewModel与Model的界限模糊问题

缺点：

单向流和双向流，并非好和不好的选择，而是适合和不适合的选择，业务逻辑较为简单的界面，它不需要mvi、mvvm、mvp、mvc，只一个activity或者fragment + layout 即可，一味的套用架构，反而适得其反！
逻辑、数据、UI 较为复杂时，intent、state将会变得臃肿