零. 前言
上篇文章《萬物基于Lifecycle》 介紹了整個Lifecycle體系的基石，今天這篇文章咱們來看看Jetpack給我們帶來的活著的數(shù)據(jù)——LiveData饿这。
大綱
- LiveData 是什么浊伙？
- 為什么要用LiveData?
- How to use LiveData?
- LiveData的生命感知能力從何而來撞秋，是如何與Lifecycle結(jié)合的？
一. LiveData 是什么吧黄？
? LiveData 簡單來說部服，就是普通數(shù)據(jù)對象的一個包裝類，這個包裝類中幫助你主動管理了數(shù)據(jù)的版本號拗慨，基于觀察者模式廓八，讓普通的數(shù)據(jù)對象能夠感知所屬宿主（Activity、Fragment）的生命周期赵抢。這種感知能力就能夠保證只有宿主活躍（Resumed剧蹂、Started）時，數(shù)據(jù)的觀察者才能受到數(shù)據(jù)變化的消息烦却。
上面這短短的一段話宠叼，卻有著重大的意義，舉一個case:
有一個頁面需要加載一個列表其爵，我們需要在后臺線程去服務(wù)器請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)冒冬，請求數(shù)據(jù)成功并經(jīng)過解析后post消息通知UI，UI再渲染請求來的數(shù)據(jù)摩渺。等等简烤！假若此時的網(wǎng)絡(luò)很慢，而剛好用戶此時按home鍵退出了應(yīng)用摇幻，那么在此時UI是不應(yīng)該被渲染的横侦，而是應(yīng)該等用戶重新進入應(yīng)用時才開始渲染。
從下面的演示代碼就詮釋了上面的說所的case
class MainActivity extends AppcompactActivity{
public void onCreate(Bundle bundle){
Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
//無論頁面可見不可見绰姻，都會去執(zhí)行頁面刷新,IO枉侧。更有甚者彈出對話框
}
};
//1.無論當(dāng)前頁面是否可見,這條消息都會被分發(fā)。----消耗資源
//2.無論當(dāng)前宿主是否還存活,這條消息都會被分發(fā)狂芋。---內(nèi)存泄漏
handler.sendMessage(msg)
liveData.observer(this,new Observer<User>){
void onChanged(User user){
}
}
//1.減少資源占用--- 頁面不可見時不會派發(fā)消息
//2.確保頁面始終保持最新狀態(tài)---頁面可見時,會立刻派發(fā)最新的一條消息給所有觀察者--保證頁面最新狀態(tài)
//3.不再需要手動處理生命周期---避免NPE
//4.可以打造一款不用反注冊,不會內(nèi)存泄漏的消息總線---取代eventbus
liveData.postValue(data);
}
}
有人說榨馁，我可以在處理消息時，根據(jù)當(dāng)前頁面時是否可見來具體處理對應(yīng)邏輯帜矾。是的翼虫，沒錯，確實可以這樣,就像下面這樣黍特。
Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
if (isActivityValid()) {
// updateUI...
} else {
// dosomething...
}
}
};
我再拿上面的例子說一下這種問題：
- 需要自行判斷宿主活躍狀態(tài)蛙讥，防止生命周期越界。
- 如果Activity不可見灭衷，此時不更新UI次慢，那么就需要復(fù)寫onResume方法去更新UI，手工管理生命周期，增加了代碼的復(fù)雜性迫像。
二. 為什么要使用LiveData?
上面的例子已經(jīng)很好地詮釋了LiveData的強大劈愚，當(dāng)然不僅限于此，它的優(yōu)勢如下：
-
確保界面符合數(shù)據(jù)狀態(tài)
LiveData 遵循觀察者模式闻妓。當(dāng)生命周期狀態(tài)發(fā)生變化時菌羽，LiveData 會通知
Observer對象。觀察者可以在onChanged事件時更新界面由缆，而不是在每次數(shù)據(jù)發(fā)生更改時立即更新界面注祖。 -
不會發(fā)生內(nèi)存泄漏
觀察者會綁定到
Lifecycle對象，并在其關(guān)聯(lián)的生命周期遭到銷毀后進行自我清理均唉。 -
不會因 Activity 停止而導(dǎo)致崩潰
如果觀察者的生命周期處于非活躍狀態(tài)（如返回棧中的 Activity）是晨，則它不會接收任何 LiveData 事件。
-
不再需要手動處理生命周期
界面組件只是觀察相關(guān)數(shù)據(jù)舔箭，不會停止或恢復(fù)觀察罩缴。LiveData 將自動管理所有這些操作，因為它在觀察時可以感知相關(guān)的生命周期狀態(tài)變化层扶。
-
數(shù)據(jù)始終保持最新狀態(tài)
如果生命周期變?yōu)榉腔钴S狀態(tài)箫章，它會在再次變?yōu)榛钴S狀態(tài)時接收最新的數(shù)據(jù)。例如镜会，曾經(jīng)在后臺的 Activity 會在返回前臺后立即接收最新的數(shù)據(jù)檬寂。
-
適當(dāng)?shù)呐渲酶?/strong>
如果由于配置更改（如設(shè)備旋轉(zhuǎn)）而重新創(chuàng)建了 Activity 或 Fragment，它會立即接收最新的可用數(shù)據(jù)稚叹。
-
共享資源
可以使用單一實例模式擴展
LiveData對象以封裝系統(tǒng)服務(wù)焰薄，以便在應(yīng)用中共享它們拿诸。LiveData對象連接到系統(tǒng)服務(wù)一次扒袖，然后需要相應(yīng)資源的任何觀察者只需觀察LiveData對象 支持黏性事件的分發(fā)
即先發(fā)送一條數(shù)據(jù)，后注冊一個觀察者亩码，默認是能夠收到之前發(fā)送的那條數(shù)據(jù)的
三. How to use LiveData ?
step1: 添加依賴：
step2: 在ViewModel中創(chuàng)建 LiveData 實例 （ViewModel組件會在下期講到季率，將LiveData存儲至viewModel中，是為了符合MVVM架構(gòu)思想描沟，V層僅負責(zé)展示飒泻，而VM層負責(zé)數(shù)據(jù)邏輯）
public class ViewModelTest extends AndroidViewModel {
public final MutableLiveData<String> name = new MutableLiveData<>();
...
}
step3: 在Activity或Fragment中對LiveData進行添加觀察者進行監(jiān)聽
public class ActivityTest extends AppCompatActivity {
...
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
...
viewModel.name.observe(this, new Observer<String>() {
@Override
public void onChanged(@Nullable String name) {
// dosomething...
}
});
}
}
我們可以根據(jù)LiveData值的變化來做對應(yīng)的事情，且不用擔(dān)心生命周期越界的問題吏廉。
LiveData核心方法
| 方法名 | 作用 |
|---|---|
| observe(LifecycleOwner owner,Observer observer) | 注冊和宿主生命周期關(guān)聯(lián)的觀察者 |
| observeForever(Observer observer) | 注冊觀察者,不會反注冊,需自行維護 |
| setValue(T data) | 發(fā)送數(shù)據(jù),沒有活躍的觀察者時不分發(fā)泞遗。只能在主線程。 |
| postValue(T data) | 和setValue一樣席覆。不受線程環(huán)境限制, |
| onActive | 當(dāng)且僅當(dāng)有一個活躍的觀察者時會觸發(fā) |
| inActive | 不存在活躍的觀察者時會觸發(fā) |
LiveData的衍生類及功能
-
MutableLiveData
該類十分簡單史辙，主要開放了LiveData的發(fā)消息接口
public class MutableLiveData<T> extends LiveData<T> { @Override public void postValue(T value) { super.postValue(value); } @Override public void setValue(T value) { super.setValue(value); } }設(shè)計初衷：考慮單一開閉原則，LiveData只能接受消息，避免拿到LiveData對象既能發(fā)消息也能收消息的混亂使用聊倔。
-
MediatorLiveData
合并多個LiveData, 即一對多統(tǒng)一觀察晦毙，一個經(jīng)典的場景是：在向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)時，優(yōu)先展示本地數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)耙蔑，然后由請求的響應(yīng)決定是否要更新數(shù)據(jù)庫见妒，如下圖所示：
// ResultType: Type for the Resource data. // RequestType: Type for the API response. public abstract class NetworkBoundResource<ResultType, RequestType> { // MediatorLiveData 數(shù)據(jù)組合者 private final MediatorLiveData<Resource<ResultType>> result = new MediatorLiveData<>(); private Executor executor; @MainThread protected NetworkBoundResource(Executor mExecutor) { this.executor = mExecutor; // 首先初始化一個Loading的status 空result result.setValue(Resource.loading(null)); // 然后從數(shù)據(jù)庫中獲取持久化數(shù)據(jù) LiveData<ResultType> dbSource = loadFromDb(); // 數(shù)據(jù)組合者監(jiān)聽數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) result.addSource(dbSource, data -> { // dbSource第一次回調(diào)，用來判斷數(shù)據(jù)有效期甸陌，此時取消監(jiān)聽 result.removeSource(dbSource); // 業(yè)務(wù)自行定義是否需要fetch最新的數(shù)據(jù) if (shouldFetch(data)) { fetchFromNetwork(dbSource); } else { // 數(shù)據(jù)有效须揣，重新觀察一次，觀察者會立馬收到一次回調(diào)(LiveData粘性事件機制) result.addSource(dbSource, newData -> result.setValue(Resource.success(newData))); } }); } private void fetchFromNetwork(final LiveData<ResultType> dbSource) { LiveData<ApiResponse<RequestType>> apiResponse = createCall(); // 這里數(shù)據(jù)雖無效钱豁，但是可以先給UI展示 result.addSource(dbSource, newData -> setValue(Resource.loading(newData))); result.addSource(apiResponse, response -> { result.removeSource(apiResponse); result.removeSource(dbSource); if (response != null) { if (response.isSuccessful()) { executor.execute(() -> { saveCallResult(processResponse(response)); executor.execute(() -> // 這里我們拿到的最新的數(shù)據(jù)需要主動通知監(jiān)聽者量蕊，以拿到從服務(wù)端拿到的最新數(shù)據(jù) result.addSource(loadFromDb(), newData -> setValue(Resource.success(newData))) ); }); } else { onFetchFailed(); result.addSource(dbSource, newData -> setValue(Resource.error(response.errorMessage, newData))); } } else { result.addSource(dbSource, newData -> setValue(Resource.error("Request failed, server didn't response", newData))); } }); } }上面的例子MediatorLiveData同時監(jiān)聽了數(shù)據(jù)庫中的LiveData和服務(wù)端的LiveData
-
Transformations
這是一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化工具類灵寺，共兩個主要方法：
-
靜態(tài)轉(zhuǎn)化 -- map(@NonNull LiveData<X> source, @NonNull final Function<X, Y> mapFunction)
MutableLiveData<Integer> data = new MutableLiveData<>(); //數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 LiveData<String> transformData = Transformations.map(data, input -> String.valueOf(input)); //使用轉(zhuǎn)換后生成的transformData去觀察數(shù)據(jù) transformData.observe( this, output -> { }); //使用原始的livedata發(fā)送數(shù)據(jù) data.setValue(10);
-
- 動態(tài)轉(zhuǎn)化 -- LiveData<Y> switchMap(
@NonNull LiveData<X> source,
@NonNull final Function<X, LiveData<Y>> switchMapFunction)
MutableLiveData userIdLiveData = ...;
// 用戶數(shù)據(jù)和用戶id緊密相關(guān)，當(dāng)我們改變userId的liveData的同時還會主動通知userLiveData更新
LiveData userLiveData = Transformations.switchMap(userIdLiveData, id ->
repository.getUserById(id));
void setUserId(String userId) {
this.userIdLiveData.setValue(userId);
}
// 不要像下面這么做
private LiveData getUserLiveData(String userId) {
// DON'T DO THIS
return repository.getUserById(userId);
}
四. LiveData的實現(xiàn)機制
LiveData注冊觀察者觸發(fā)消息分發(fā)流程：
- observe 注冊時，可以主動跟宿主生命周期綁定先蒋，不用反注冊：
public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<? super T> observer) {
//1. 首先來個斷言，這個方法只能在主線程調(diào)用愧捕，observeForever也是量九。
assertMainThread("observe");
//2.其次把注冊進來的observer包裝成 一個具有生命周邊邊界的觀察者
//它能監(jiān)聽宿主被銷毀的事件，從而主動的把自己反注冊塑煎，避免內(nèi)存泄漏
//此時觀察者是否處于活躍狀態(tài)就等于宿主是否可見
LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);
//3.接著會判斷該觀察是否已經(jīng)注冊過了，如果是則拋異常,所以要注意垮兑，不允許重復(fù)注冊
ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);
if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer"
+ " with different lifecycles");
}
//4.這一步才是關(guān)鍵
//利用Lifecycle冷尉，把觀察者注冊到進去，才能監(jiān)聽到宿主生命周期狀態(tài)的變化系枪，對不對雀哨？
//根據(jù)Lifecycle文章中的分析，一旦一個新的觀察者被添加私爷，Lifecycle也會同步它的狀態(tài)和宿主一致對不對雾棺？此時會觸發(fā)觀察者的onStateChanged方法
owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
}
- LifecycleBoundObserver 監(jiān)聽宿主的生命周期(這里我們還記得之前在Lifecycle解析中提到addObserver時也會對observer進行包裝捌浩，這時一樣的)，并且宿主不可見時不分發(fā)任何數(shù)據(jù)：
class LifecycleBoundObserver extends ObserverWrapper implements LifecycleEventObserver {
LifecycleBoundObserver(@NonNull LifecycleOwner owner, Observer<? super T> observer) {
super(observer);
}
@Override
boolean shouldBeActive() {
//使用observer方法注冊的觀察者都會被包裝成LifecycleBoundObserver
//觀察者是否活躍就等于宿主 的狀態(tài)是否大于等于STARTED工秩，
//如果頁面當(dāng)前不可見尸饺，你發(fā)送了一條消息麻昼，此時是不會被分發(fā)的，可以避免后臺任務(wù)搶占資源,當(dāng)頁面恢復(fù)可見才會分發(fā)馋辈。
//注意：如果使用observerForever注冊的觀察者抚芦，
//會被包裝成AlwaysActiveObserver,它的shouldBeActive一致返回true.即便在頁面不可見也能收到數(shù)據(jù)
return mOwner.getLifecycle().getCurrentState().isAtLeast(STARTED);
}
@Override
public void onStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source,
@NonNull Lifecycle.Event event) {
//在這里如果監(jiān)聽到宿主被銷毀了，則主動地把自己從livedata的觀察者中移除掉
if (mOwner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
removeObserver(mObserver);
return;
}
//否則說明宿主的狀態(tài)發(fā)生了變化迈螟，此時會判斷宿主是否處于活躍狀態(tài)
activeStateChanged(shouldBeActive());
}
}
- ObserverWrapper 狀態(tài)變更后叉抡，如果觀察者處于活躍狀態(tài)會觸發(fā)數(shù)據(jù)的分發(fā)流程：
abstract class ObserverWrapper{
final Observer<? super T> mObserver;
boolean mActive;
int mLastVersion = START_VERSION//這里就等于-1,沒有主動和LiveData的mVersion對齊，為黏性事件埋下了伏筆
void activeStateChanged(boolean newActive) {
if (newActive == mActive) {
return;
}
//更改觀察者的狀態(tài)
mActive = newActive;
boolean wasInactive = LiveData.this.mActiveCount == 0;
//如果此時有且只有一個活躍的觀察者則觸發(fā)onActive
LiveData.this.mActiveCount += mActive ? 1 : -1;
if (wasInactive && mActive) {
onActive();
}
//沒有任何一個活躍的觀察者則觸發(fā)onInactive
//利用這個方法被觸發(fā)的時機答毫，可以做很多事褥民，比如懶加載，資源釋放等
if (LiveData.this.mActiveCount == 0 && !mActive) {
onInactive();
}
//如果此時觀察者處于活躍狀態(tài),下面就開始分發(fā)數(shù)據(jù)了
//請注意洗搂，這里傳遞了this = observer
if (mActive) {
dispatchingValue(this);
}
}
}
- dispatchingValue 數(shù)據(jù)分發(fā)流程控制：
void dispatchingValue(@Nullable ObserverWrapper initiator) {
if (mDispatchingValue) {
mDispatchInvalidated = true;
return;
}
mDispatchingValue = true;
do {
mDispatchInvalidated = false;
if (initiator != null) {
//如果傳遞的觀察者不為空消返，則把數(shù)據(jù)分發(fā)給他自己。這個流程是新注冊觀察者的時候會被觸發(fā)
considerNotify(initiator);
initiator = null;
} else {
//否則遍歷集合中所有已注冊的的觀察者耘拇，逐個調(diào)用considerNotify撵颊，分發(fā)數(shù)據(jù)
for (Iterator<Map.Entry<Observer<? super T>, ObserverWrapper>> iterator =
mObservers.iteratorWithAdditions(); iterator.hasNext(); ) {
considerNotify(iterator.next().getValue());
if (mDispatchInvalidated) {
break;
}
}
}
} while (mDispatchInvalidated);
mDispatchingValue = false;
}
- considerNotify 數(shù)據(jù)真正分發(fā)的地方，需要滿足三個套件：
private void considerNotify(ObserverWrapper observer) {
//觀察者當(dāng)前狀態(tài)不活躍不分發(fā)
if (!observer.mActive) {
return;
}
//觀察者所在宿主是否處于活躍狀態(tài),否則不分發(fā)惫叛，并且更改觀察者的狀態(tài)為false
if (!observer.shouldBeActive()) {
observer.activeStateChanged(false);
return;
}
//此處判斷觀察者接收消息的次數(shù)是否大于等于 發(fā)送消息的次數(shù)
//但是observer被創(chuàng)建之初verison=-1
//如果此時LiveData已經(jīng)發(fā)送過數(shù)據(jù)了倡勇。這里就不滿足了，就出現(xiàn)黏性事件了嘉涌，后注冊的觀察者收到了前面發(fā)送的消息妻熊。
if (observer.mLastVersion >= mVersion) {
return;
}
//每分發(fā)一次消息，則把觀察者和LiveData的version對齊仑最，防止重復(fù)發(fā)送
observer.mLastVersion = mVersion;
//最后的數(shù)據(jù)傳遞
observer.mObserver.onChanged((T) mData);
}
普通消息分發(fā)流程扔役。即調(diào)用 postValue，setValue 才會觸發(fā)消息的分發(fā)：
五. 總結(jié)
Android開發(fā)大部分主要的工作就是從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)词身，將其轉(zhuǎn)為渲染為UI展示給用戶厅目。本質(zhì)上我們所做的邏輯都是“數(shù)據(jù)驅(qū)動”番枚，所有的View都是數(shù)據(jù)的一種狀態(tài)法严，數(shù)據(jù)映射的過程中我們需要去考慮生命周期的限制--即數(shù)據(jù)的活躍性。LiveData結(jié)合Lifecycle幫我們規(guī)范了這個流程葫笼，完美詮釋了observer深啤、lifecycle-aware、data holder 這個鐵三角路星，開發(fā)者在遵循這個開發(fā)流程的過程中溯街，便完成了UI -> ViewModel -> Data的單項依賴诱桂。
