Jetpack系列——ViewModel

对于Android传统的代码编写方式,一般地,将页面UI的处理,数据的加载,全部放在Activity或Fragment中进行,但这并不满足“单一功能原则”,也不易于维护和扩展。我们应该将项目结构进行分层,传统的MVC,MVP和MVVM,都是将项目结构分了三层,“各管一摊”,这三种模式各有特点、各有利弊,但它们都有一个共同点,就是区分出了M层与V层,M即Model层,V即View层,M层负责数据的处理,View层负责UI的展示,不同的地方在于如何将M层与V层进行结合。

其中,MVVM模式除了M层和V层之外,就是VM层,即ViewModel。

Jetpack为开发者提供了ViewModel的概念,将页面所需要的数据从V层和M层中剥离出来,ViewModel是介于View层和Model层的一个桥梁,使得视图和数据即区分开来,又能保持联系。

生命周期
当Android应用程序退回到桌面,或者横竖屏切换时,Activity等组件可能会丢失状态或者是被销毁,这时,开发者通常需要考虑数据的保存和恢复,常见的就是通过onSavaInstanceState()方法和onRestoreInstanceState()方法来实现,有了ViewModel,就可以用更简单的方法来保存数据了。这是为什么呢?

ViewModel独立于组件的配置的变化,也就是说,当发生特殊情况导致Activity重新执行某些生命周期时,ViewModel的生命周期并不会发生变化。

下图是ViewModel与Activity的生命周期的对应关系:
Jetpack系列——ViewModel_第1张图片

从上图可以看出,ViewModel会伴随着Activity的整个生命周期,直到Activity执行onDestroy()方法之后,才会clear。

使用方法
第一步,添加依赖

// ViewModel
implementation 'androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel:2.2.0'

之后创建MyViewModel类,继承自ViewModel:

class MyViewModel : ViewModel() {

    override fun onCleared() {
        super.onCleared()
        print("onCleared")
    }
}

可以看到,ViewModel类只有一个生命周期方法,那就是onCleared(),我们通常需要在这个方法中进行一些资源的释放,避免内存泄漏。

要注意的是,Activity的生命周期在变化的时候,并不会执行onCleared()。为了证明Activity在执行各生命周期时,ViewModel并不会随之变化,所以我们可以在ViewModel中使用Handler或者RxJava做一个定时循环任务,观测Activity是否会影响ViewModel:

class MyViewModel : ViewModel() {

    var handler: Handler = object : Handler() {
        var i = 0
        override fun handleMessage(msg: Message) {
            super.handleMessage(msg)
            print(i++)
            sendEmptyMessageDelayed(0, 500)
        }
    }

    public fun startHandler() {
        handler.sendEmptyMessageDelayed(0, 500)
    }

    override fun onCleared() {
        super.onCleared()
        print("onCleared")
        handler.removeMessages(0)
    }
}

在MyViewModel中使用Handler创建了一个定时轮训任务,每500毫秒打印一遍日志。接下来,在Activity中创建出ViewModel实例对象,调用其startHandler()方法开始执行:

class ViewModelActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_view_model)

        val viewModel = ViewModelProvider(this).get(MyViewModel::class.java)
        viewModel.startHandler()
    }
}

运行代码会发现,当Activity发生屏幕旋转时,日志并没有中断,且打印出的数字连续,所以证明ViewModel不受Activity的生命周期影响。

Jetpack系列——ViewModel_第2张图片

上述代码中也介绍了最重要的一个点,那就是ViewModel实例的创建,首先需要创建一个ViewModelProvider类对象,其构造方法中需要传入Activity实例,在androidx中,FragmentActivity默认实现了ViewModelStoreOwner接口:

public class ComponentActivity extends androidx.core.app.ComponentActivity implements
        LifecycleOwner,
        ViewModelStoreOwner,
        HasDefaultViewModelProviderFactory,
        SavedStateRegistryOwner,
        OnBackPressedDispatcherOwner {

}

创建ViewModelProvider实例后,调用其get()方法就可以:

public class ViewModelStore {

    private final HashMap mMap = new HashMap<>();

    final void put(String key, ViewModel viewModel) {
        ViewModel oldViewModel = mMap.put(key, viewModel);
        if (oldViewModel != null) {
            oldViewModel.onCleared();
        }
    }

    final ViewModel get(String key) {
        return mMap.get(key);
    }

    Set keys() {
        return new HashSet<>(mMap.keySet());
    }

    /**
     *  Clears internal storage and notifies ViewModels that they are no longer used.
     */
    public final void clear() {
        for (ViewModel vm : mMap.values()) {
            vm.clear();
        }
        mMap.clear();
    }
}

get()方法其核心是在调用ViewModelStore的get()方法,可以看出ViewModelStore类就是使用HashMap将ViewModel与其key(class名称)保存了起来。

其他
需要注意的是,正是由于ViewModel脱离于Activity的生命周期,不建议向ViewModel中传入Context引用,以避免发生内存泄漏。但如果ViewModel中必须要用到Context怎么办呢,可以将ViewModel类继承自AndroidViewModel,AndroidViewModel继承自ViewModel,并且接收Applcation的Context。

ViewModel不会受Actvity生命周期的影响,那是不是可以使用ViewModel替代onSaveInstanceState()方法呢?ViewModel和onSaveInstanceState()还是有不同点的,onSaveInstanceState()方法一般用来存放少量的一些状态数据,并且可以持久化,但ViewModel理论上对数据没有大小限制,但当页面被彻底销毁时,ViewModel中的数据也就不复存在了。

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