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Android 全新组件:Paging Library 基于RecyclerView的分页加载框架

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本文作者

作者:Adan0520

链接:

https://blog.csdn.net/qq_20785431/article/details/80413782

本文由作者授权发布。

1 概述

在2018年5月9日的谷歌开发者大会(Google I/O 2018) 中提出在去年发布的广受欢迎的架构组件上,进一步改进并推出了Jetpack。Jetpack能帮助我们更专注提升应用体验,加快应用开发速度,处理类似后台任务、UI 导航以及生命周期管理等。

发布的新版 Android Jetpack 组件中更新的内容包括 4 个部分:WorkManager、Paging、Navigation 以及 Slices。

我们今天要说的就是Paging,在进行大数据查询的时候,Paging分页组件可以让我们从本地或者网络中通过渐进的方式、逐步的请求数据加载,在不过多增加设备负担或等待时间的情况下,让应用拥有了处理大型数据的能力,其中包括对RecycleView的支持。和往常一样,主要是想总结一下Android官方Paging Library的学习过程以及一些需要注意的地方。

 详细请查看谷歌官方文档:

https://developer.android.com/topic/libraries/architecture/paging/

2 Paging Libray介绍 

2.1、Paging Library中DataSource,PagedList,PagedAdapter三者之间的关系以及数据加载到数据展示的流程: 

(1)如下图所示,Paging的数据流是在后台线程生产的,在后台线程中完成了大部分工作,在UI线程中显示。 

比如说:当一条新的item插入到数据库,DataSource会被初始化,LiveData后台线程就会创建一个新的PagedList。这个新的PagedList会被发送到UI线程的PagedListAdapter中,PagedListAdapter使用DiffUtil在对比现在的Item和新建Item的差异。当对比结束,PagedListAdapter通过调用RecycleView.Adapter.notifyItemInserted()将新的item插入到适当的位置。RecycleView就会知道它需要绑定一个新的item,并将其显示。 

(2)从代码层面来说,我们需要给Recyclerview设置PagedListAdater,PagedListAdapter设置对应的PagedList。

每一次adapter getItem就是让PagedList知道我们已经滑到第几个item了,PagedList计算这些数量以及配置的参数,当条件达成就通知DataSource,让其返回数据。数据返回成功时,通知PagedListAdapter进行刷新等操作。 

2.2、Datasource 

Datasource是数据源相关的类,针对不同场景,Paging 提供了三种 Datasource: 

(1)PageKeyedDataSource:如果页面在加载时插入一个/下一个键,例如:从网络获取社交媒体的帖子,可能需要将nextPage加载到后续的加载中;

(2)ItemKeyedDataSource:在需要让使用的数据的item从N条增加到N+1条时使用;

(3)PositionalDataSource:如果需要从数据存储的任意位置来获取数据页面。此类支持你从任何位置开始请求一组item的数据集。例如,该请求可能会返回从位置1200条开始的20个数据项;

根据使用场景选择实现DataSource不同的抽象类, 使用时需实现请求加载数据的方法。其中这三种Datasource 都需要实现 loadInitial()方法, 各自都封装了请求初始化数据的参数类型 LoadInitialParams。 不同的是分页加载数据的方法, PageKeyedDataSource和 ItemKeyedDataSource比较相似, 需要实现 loadBefore()和 loadAfter()方法,同样对请求参数做了封装,即 LoadParams。 PositionalDataSource需要实现 loadRange()。

2.3、PagedList 

PagedList 通过 Datasource 加载数据, 通过 Config 的配置,可以设置一次加载的数量以及预加载的数量等。 除此之外,PagedList 还可以向 RecyclerView.Adapter 发送更新UI的信号。 

Config: 配置 PagedList 从 Datasource 加载数据的方式, 其中包含以下属性: 

  1. setPageSize:设置每一页加载的数量; 

  2. setInitialLoadSizeHint:设置首次加载的数量; 

  3. setPrefetchDistance:设置距离最后还有多少个item时,即寻呼库开始加载下一页的数据; 

  4. setEnablePlaceholders:表示是否设置null占位符;

2.4、PagedListAdapter 

PagedListAdapter 是 RecyclerView.Adapter 的实现,用于展示 PagedList 的数据。

PagedListAdapter中每一次getItem就是让PagedList知道我们已经滑到第几个item了,当数据源提供新的PagedList时,PagedList会计算这些数量以及配置的参数,当条件达成就通知DataSource,让其返回数据。数据返回成功时,通知PagedListAdapter。 而PagedListAdapter会使用DiffUtil再对比现在的Item和新建Item的差异并进行刷新等操作。

3 加载的数据源类型 

数据的加载方式主要有两种: 

3.1、单一数据源:本地数据或网络数据 

首先我们可以通过 LivePagedListBuilder来创建 LiveData为 UI 层提供数据。

如果数据源是DB,当数据发生变化,DB 会推送一个新的 PagedList(依赖LiveData的机制)。如果是网络数据,因为我们无法知道数据源的变化,以通过滑动刷新的方式调用 Datasource 的 invalidate()方法来加载新的数据。流程如下所示: 

3.2、多个数据源:本地数据+网络数据 

一般是先加载本地数据,加载完成后再加载网络数据。

比如 IM 中的聊天消息,当打开聊天界面时先加载本地数据库中的聊天消息,加载完了再加载网络的离线消息。这个时候我们需要为 PagedList 设置 BoundaryCallback来监听本地数据是否加载完成,当本地数据加载完成就触发加载网络数据,然后入库,此时LiveData会推送一个新的PagedList, 并触发界面刷新。 

4 代码实现

按照惯例,我们先来看看效果图 

从效果图中可以看到,当RecyclerView不断下滑时,就触发分页加载,把RecyclerView后续要使用的数据分页加载显示出来。

这么说吧,当我们滑动第一页时,在还没有滑到底部的时候,它将请求第二页的数据,代码中就是实现ItemKeyedDataSource中的loadAfter方法;当我们滑动第二页时,在还没有滑到底部的时候,它将请求第三页的数据,以此类推。

好了,下面我们来看看代码吧 

1、首先要使用Android Paging Library,我们需要在应用的build.gradle中添加Paging支持库以及我在Dome中用到的其他库的引用(注意:这篇文章是基于Paging Library 1.0.0的版本。):

//pagingimplementation 'android.arch.paging:runtime:1.0.0'// RxKotlinimplementation 'io.reactivex.rxjava2:rxkotlin:2.2.0'// RxAndroidimplementation 'io.reactivex.rxjava2:rxandroid:2.0.2'// Lifecycleimplementation 'android.arch.lifecycle:extensions:1.1.1'复制代码

2、StudentDataSourceFactory: 

为了创建这些可观察 PagedList对象,我们需要将DataSource.Factory给一个LivePagedListBuilder对象。一个DataSource对象为单个页面加载PagedList数据。工厂类创建新的实例PagedList以响应内容更新,例如数据库表失效和网络刷新。

package per.lijuan.pagingdome.pagingimport android.arch.lifecycle.MutableLiveDataimport android.arch.paging.DataSourceimport java.util.concurrent.Executor/** * 一个简单的数据源工厂,它提供了一种观察上次创建的数据源的方式,这使得我们能够将其网络请求状态等返回到UI界面 * Created by juan on 2018/05/23. */class StudentDataSourceFactory(private val retryExecutor: Executor): DataSource.Factory<String, StudentBean>() {    val sourceLiveData=MutableLiveData<StudentDataSource>()    override fun create(): DataSource<String, StudentBean> {        val source= StudentDataSource(retryExecutor)        sourceLiveData.postValue(source)        return source    }}复制代码

3、StudentDataRepository:

package per.lijuan.pagingdome.pagingimport android.arch.lifecycle.Transformations.switchMapimport android.arch.paging.LivePagedListBuilderimport android.arch.paging.PagedListimport java.util.concurrent.Executor/** 1. Repository实现返回一个直接从网络加载数据的Listing,并使用该名称作为加载上一页/下一页数据的关键 2. Created by juan on 2018/05/23. */class StudentDataRepository(private val executor: Executor): StudentRepository {    override fun getStudentList(pageSize: Int): Listing<StudentBean?> {        val sourceFactory= StudentDataSourceFactory(executor)        val pagedListConfig = PagedList.Config.Builder()                .setEnablePlaceholders(false)                .setInitialLoadSizeHint(pageSize*2)//定义第一页加载项目的数量                .setPageSize(pageSize)//定义从DataSource中每一次加载的项目数量                .build()        val pagedList = LivePagedListBuilder(sourceFactory, pagedListConfig)                .setFetchExecutor(executor)//设置Executor执行器用于从用于从DataSources中获取PagedLists数据,如果未设置,则默认为Arch组件I/O线程。                .build()        val refreshState = switchMap(sourceFactory.sourceLiveData) {            it.initialLoad        }        return Listing<StudentBean?>(                pagedList =pagedList,                networkState = switchMap(sourceFactory.sourceLiveData, {                    it.networkState                }),                retry = {                    sourceFactory.sourceLiveData.value?.retryAllFailed()                },                refresh = {                    sourceFactory.sourceLiveData.value?.invalidate()                },                refreshState = refreshState)    }}复制代码

4、定义一个用于给不同的Repository实现共享的通用接口

/** 3. 给不同的Repository实现共享的通用接口 4. Created by juan on 2018/05/23. */interface StudentRepository {    fun getStudentList(pageSize: Int): Listing<StudentBean?>}复制代码

5、选择正确的数据源类型 

下面,我们就使用DataSource建立自己的分页数据源,其中包括定义加载第一页以及后面每一页数据

package per.lijuan.pagingdome.pagingimport android.arch.lifecycle.MutableLiveDataimport android.arch.paging.ItemKeyedDataSourceimport android.util.Logimport java.util.concurrent.Executor/** * DataSource负责加载第一页以及后面每一页数据 * Created by juan on 2018/05/23. */open class StudentDataSource(private val retryExecutor: Executor) : ItemKeyedDataSource<String, StudentBean>(){    private var TAG: String="paging"    private var retry:(()->Any)?=null    private var startPosition:Int = 0    fun retryAllFailed(){        val prevRetry=retry        retry=null        prevRetry?.let {            retryExecutor.execute { it.invoke() }        }    }    val networkState by lazy{        MutableLiveData<Resource<String>>()    }    val initialLoad by lazy{        MutableLiveData<Resource<String>>()    }    /**     * 接收初始加载的数据,在这里需要将获取到的数据通过LoadInitialCallback的onResult进行回调,用于出始化PagedList,并对加载的项目进行计数     */    override fun loadInitial(params: LoadInitialParams<String>, callback: LoadInitialCallback<StudentBean>) {        Log.d(TAG,"loadInitial->mSkip:"+startPosition+",count:"+params.requestedLoadSize)        networkState.postValue(Resource.loading(null))        initialLoad.postValue(Resource.loading(null))        //模拟耗时操作        val list=loadData(startPosition,params.requestedLoadSize)        retry=null        networkState.postValue(Resource.success(null))        initialLoad.postValue(Resource.success(null))        callback.onResult(list)        startPosition+=list.size    }    /**     * 接收加载的数据     */    override fun loadAfter(params: LoadParams<String>, callback: LoadCallback<StudentBean>) {        Log.d(TAG,"loadAfter->mSkip:"+startPosition+",count:"+params.requestedLoadSize)        networkState.postValue(Resource.loading(null))        //模拟耗时操作        val list=loadData(startPosition,params.requestedLoadSize)        retry=null        networkState.postValue(Resource.success(null))        callback.onResult(list)        startPosition+=list.size    }    override fun loadBefore(params: LoadParams<String>, callback: LoadCallback<StudentBean>) {        Log.d(TAG,"loadBefore")    }    override fun getKey(item: StudentBean): String  = item.id!!    /**     * 模拟耗时操作,假设这里需要做一些后台线程的数据加载任务。     */    private fun loadData(startPosition: Int, limit: Int): List<StudentBean> {        val list = ArrayList<StudentBean>()        for (i in 0 until limit) {            var position=startPosition + i            val data = StudentBean(position.toString(), "学生@$position")            list.add(data)        }        return list    }}复制代码

这里的实现了ItemKeyedDataSource中几个方法: 

  • loadInitial(@NonNull LoadInitialParams params,@NonNull LoadInitialCallback callback) 

    用于接收初始第一页加载的数据,在这里需要将获取到的数据通过LoadInitialCallback的onResult进行回调,用于出始化PagedList,并对加载的项目进行计数

  • loadAfter(@NonNull LoadParams params,@NonNull LoadCallback callback) 

    用于接收后面每一页加载的数据,使用方法和loadInitial一样

  • loadBefore(@NonNull LoadParams params,@NonNull LoadCallback callback) 

    指定的密钥之前加载列表数据

  • getKey(@NonNull Value item)

    返回与给定项目关联的密钥

6、Listing,用于UI显示列表和系统其余部分进行交互所必需的数据类

package per.lijuan.pagingdome.pagingimport android.arch.lifecycle.LiveDataimport android.arch.paging.PagedList/** * UI显示列表和系统其余部分进行交互所必需的数据类 * Created by juan on 2018/05/23. */data class Listing<T> (        val pagedList: LiveData<PagedList<T>>,        val networkState: LiveData<Resource<String>>,        val refreshState: LiveData<Resource<String>>,        val refresh: () -> Unit,        val retry: () -> Unit)复制代码

7、Resource,一个通用类,用于保存具有其加载状态的值

package per.lijuan.pagingdome.paging/** * * 一个通用类,用于保存具有其加载状态的值 * Created by juan on 2018/05/23. */data class Resource<out T>(val status: Status, val data: T?, val message: String?) {    companion object {        fun <T> loading(msg: String? = null, data: T? = null): Resource<T> {            return Resource(Status.LOADING, data, msg)        }        fun <T> success(data: T? = null): Resource<T> {            return Resource(Status.SUCCESS, data, null)        }        fun <T> error(msg: String? = null, data: T? = null): Resource<T> {            return Resource(Status.ERROR, data, msg)        }    }}enum class Status {    SUCCESS,    ERROR,    LOADING}复制代码

8、StudentViewModel 

在demo中我们是引用MVVM的应用框架,StudentViewModel只做和业务逻辑和业务数据相关的事,不做任何和UI相关的事情,负责完成View与Model间的交互。ViewModel 层不会持有任何控件的引用,更不会在ViewModel中通过UI控件的引用去做更新UI的事情。简单说就是专注于业务的逻辑处理,做的事情也都只是对数据的操作。后面我可能会专门写一篇MVVM的文章。

package per.lijuan.pagingdomeimport android.app.Applicationimport android.arch.lifecycle.AndroidViewModelimport android.arch.lifecycle.MutableLiveDataimport android.arch.lifecycle.Transformationsimport per.lijuan.pagingdome.paging.StudentRepository/** * Created by juan on 2018/05/23. */class StudentViewModel : AndroidViewModel {    private lateinit var mPostRepository: StudentRepository    constructor(application: Application, postRepository: StudentRepository):super(application){        this.mPostRepository=postRepository    }    // region 基于Android官方Paging Library的分页加载框架    private val data = MutableLiveData<String>()    private val repoResult = Transformations.map(data, {        mPostRepository.getStudentList(10)    })    val posts = Transformations.switchMap(repoResult, { it.pagedList })!!    val networkState = Transformations.switchMap(repoResult, { it.networkState })!!    val refreshState = Transformations.switchMap(repoResult, { it.refreshState })!!    fun refresh() {        repoResult.value?.refresh?.invoke()    }    fun showDatas(subreddit: String): Boolean {        if (data.value == subreddit) {            return false        }        data.value = subreddit        return true    }    fun retry() {        val listing = repoResult?.value        listing?.retry?.invoke()    }    fun currentData(): String? = data.value    // endregion}复制代码

9、MainActivity,这里的Activity做的事就是初始化一些控件(如控件的颜色,添加RecyclerView的分割线等)、订阅Resource.Status的加载状态,从而更新UI。简单地说:View层不做任何业务逻辑、不涉及操作或处理数据。

class MainActivity : AppCompatActivity() {    private lateinit var studentViewModel: StudentViewModel    private lateinit var mAdapter: StudentAdapter    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {        super.onCreate(savedInstanceState)        setContentView(R.layout.activity_main)        studentViewModel=getViewModel()        initAdapter()        initSwipeToRefresh()        studentViewModel.showDatas("")    }    private fun getViewModel(): StudentViewModel {        return ViewModelProviders.of(this, object : ViewModelProvider.Factory {            override fun <T : ViewModel?> create(modelClass: Class<T>): T {                val repo = ServiceLocator.instance()                        .getRepository()                return StudentViewModel(application, repo) as T            }        })[StudentViewModel::class.java]    }    private fun initSwipeToRefresh() {        swipeRefreshLayout.setColorSchemeColors(Color.BLUE, Color.GREEN, Color.RED, Color.YELLOW)        swipeRefreshLayout.setOnRefreshListener {            studentViewModel.refresh()        }        studentViewModel.refreshState.observe(this, Observer { resource->            if (resource==null){                return@Observer            }            when(resource.status){                Status.LOADING->{                    swipeRefreshLayout.isRefreshing=true                }                Status.SUCCESS->{                    swipeRefreshLayout.isRefreshing=false                }                Status.ERROR->{                    Toast.makeText(this,resource.message,Toast.LENGTH_LONG).show()                    swipeRefreshLayout.isRefreshing=false                }            }        })    }    private fun initAdapter() {        val mLayoutManager = LinearLayoutManager(this)        mLayoutManager.orientation = LinearLayout.VERTICAL        rv!!.layoutManager = mLayoutManager        rv.addItemDecoration(DividerItemDecoration(this, DividerItemDecoration.VERTICAL))//添加分割线        mAdapter= StudentAdapter(this)        rv.adapter = mAdapter        studentViewModel.posts.observe(this, Observer((mAdapter::submitList)))    }}复制代码

其中studentViewModel.posts.observe(this, Observer((mAdapter::submitList)))就是把LiveData与PagedListAdapter关联连接。 

10、StudentAdapter:

class StudentAdapter(private val mContext: Context):PagedListAdapter<StudentBean, StudentViewHolder>(diffCallback){    override fun onBindViewHolder(holder: StudentViewHolder, position: Int) {        holder.bindTo(getItem(position),mContext)    }    override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): StudentViewHolder = StudentViewHolder(parent)    companion object {        private val diffCallback = object : DiffUtil.ItemCallback<StudentBean>() {            override fun areItemsTheSame(oldItem: StudentBean, newItem: StudentBean): Boolean =                    oldItem.id == newItem.id            override fun areContentsTheSame(oldItem: StudentBean, newItem: StudentBean): Boolean =                    oldItem == newItem        }    }}复制代码

大概就这么多,我把现阶段对Android Paging Library学习过程记录下来,作为我学习Android Paging Library技术的阶段性备忘录,这代码还有待进一步完善和继续跟进研究! 

有什么疑问的,请在下面留言,有不足之处还望指导,感谢各位^_^

源码下载

https://download.csdn.net/download/qq_20785431/10434397

附录: 

  • 谷歌Android官方Android Paging Library技术文档主页: https://developer.android.com/topic/libraries/architecture/paging/ 

  • Google samples : https://github.com/googlesamples/android-architecture-components

看起来比较复杂,不过还是建议大家动手实际操作一下,才能感受到新事物的美好~

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