带你领略Android Jetpack组件的魅力

1、前言

最近简单看了下google推出的框架Jetpack，感觉此框架的内容可以对平时的开发有很大的帮助，也可以解决很多开发中的问题，对代码的逻辑和UI界面实现深层解耦，打造数据驱动型UI界面。

Android Architecture组件是Android Jetpack的一部分，它们是一组库，旨在帮助开发者设计健壮、可测试和可维护的应用程序，包含一下组件：

• 带你领略Android Jetpack组件的魅力
• Android Jetpack 架构组件之 Lifecycle（使用篇）
• Android Jetpack 架构组件之 Lifecycle（源码篇）
• Android Jetpack 架构组件之 ViewModel （源码篇）
• Android Jetpack 架构组件之 LiveData（使用、源码篇）
• Android Jetpack架构组件之 Paging（使用、源码篇）
• Android Jetpack 架构组件之 Room（使用、源码篇）
• Android Jetpack 架构组件之Navigation
• Android Jetpack架构组件之WorkManger
• 实战：从0搭建Jetpack版的WanAndroid客户端​​​​​​​

本文是在以上文章完成的基础上，针对每个组件的使用所做的一点思考，个人感觉所有的开发者都应该尽早的熟悉Jetpack组件，相信一定会被它的魅力所吸引，最近也在完成一个使用以上所有组件实现的项目，作为对Jetpack组件的项目实践，后面的文章也会推出，下面按照一个项目的构成来分析一下每个组件对项目开发的帮助

2、Android Jetpack

对于任何一个产品来说，我们开发中都会面对哪些问题？如：产品交互、用户体验、代码结构、数据获取、数据存储、网络优化、任务调度等等，虽然在现在的阶段这些问题已经有了很好的解决和优化，也有很多大神的开源组件方便开发者去使用，Android Jetpack就是Google给出的一个官方的处理方法（当然知识处理其中基本问题），Android Jetpack组件的优势：

1. 轻松管理应用程序的生命周期
2. 构建可观察的数据对象，以便在基础数据库更改时通知视图
3. 存储在应用程序轮换中未销毁的UI相关数据，在界面重建后恢复数据
4. 轻松的实现SQLite数据库
5. 系统自动调度后台任务的执行，优化使用性能

Android Jetpack组件推荐的使用项目架构

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上面架构组件的功能如下：

1. Activity和Fragment负责产品与用户的交互
2. ViewModel作为数据的存储和驱动
3. Resposity负责调度数据的获取
4. Room储存本地序列化的数据
5. Retrofit获取远程数据的数据

按照谷歌推荐的项目架构配合Android Jatpack组件的使用，将会有不一样的开发体验，下面分析每个组件如何帮我们处理这些问题的。

3、Android Jetpack组件介绍

应用程序的开发和产品与用户的交互都是从UI开始的，用户可见的和开发者操作的结果都显示在界面上，所以界面的操作在卡法中占据很重要的地位，也是影响我们开发和使用体验的重要部分，常见的问题如：UI的声明周期处理、数据的显示和刷新、注册监听的释放等， Jetpack架构组件就可以帮我们规范化的解决他们。

• Lifecycler

Lifecycler是一个生命周期感知组件，执行操作以响应另一个组件（例如活动和片段）的生命周期状态的更改，简单来说它可以监听活动组件声明周期的变化，在每个声明周期执行相应的方法，不同于以往想在生命周期中执行相应的方法需要设置接口，然后在声明周期中回调接口，这样会造成代码的耦合，也会引发声明周期的问题；

Lifecycler的优点

1. Lifecycler实现了执行的逻辑和活动的分离，代码解耦并且增加了代码的可读性
2. Lifecycler在活动结束时自定移除监听，避免了生命周期的问题

Lifecycler的实现主要使用两个主要枚举来跟踪其关联组件的生命周期状态

1. Event：从框架和Lifecycle类派发的生命周期事件。 这些事件映射到活动和片段中的回调事件。
2. State：由Lifecycle对象跟踪的组件的当前状态。

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Lifecycler的原理

Lifecycler为每个活动组件添加了一个没有界面的Fragment，利用Fragment周期会根据活动声明周期变化的特性实现的特性，从而实现生命周期的感知，然后根据注解的Event查找执行相应的方法。

关于Lifecycler的使用和源码请查看一下两篇文章：

1. Android Jetpack 架构组件之 Lifecycle（使用篇）
2. Android Jetpack 架构组件之 Lifecycle（源码篇）

• LiveData

在产品的开发中我们都有必须的操作就是数据的更新，当用户执行某种操作或服务器数据发生改变后，都要重新获取数据再次刷新界面的UI，每改变一次就要重复一次，从代码封装的角度，有没有一种工具可以监听数据状态，在数据变化的时候自动更新UI呢？LiveData就提供了此项更能，从名字中可以看出这个Data时Live的，不是一个死数据，解决了数据展示和刷新的问题

LiveData刷新的使用：

1. 只需创建LiveData实例后，为可观察的数据添加观察者，在数据改变时会自动回调观察者

//创建观察者对象
val nameObservable = Observer<String> {   // 创建观察者对象
    textView.text = it       // 定义onChange（）方法中的操作
}

LiveData的几点注意事项：

1. 是一个具有声明周期感知特性的可观察的数据保持类，使用LiveData保存数据时，在每次订阅或数据更新时会自动回调设置的观察者从而更新数据，真正的实现了数据驱动的效果
2. LiveData 认为观察者的生命周期处于STARTED状态或RESUMED状态下，表示观察者处于活动状态，LiveData只通知活跃的观察者去更新数据
3. LiveData会在活动处于Destroy时释放观察者，所以开发者无需特别处理

LiveData原理：

内部保存了LifecycleOwner和Observer，利用LifecycleOwner感知并处理声明中期的变化，Observer在数据改变时遍历所有观察者并回调方法

LiveData的使用可源码分析请点击：Android Jetpack 架构组件之 LiveData（使用、源码篇）

• ViewModel

如果你认为上面的方法只是对程序的开发有一点优化的话，那ViewModel的出现确实解决一个简单而又繁琐的问题，大家都知道用户在使用产品的过程中，可能随时会被中断或界面发生重建，如果数据的丢失会造成很差的用户体验，当然现在都知道在onSaveInstanceState()中保存数据，在界面重建时恢复数据，这种虽然可以解决问题，但会造成每个界面都要编写板寸和恢复的代码，而且数据量过大时会影响执行性能，VIewModel的出现就是解决这个问题，它会在活动重建时仍然保存数据，在活动创建完成后从中获取数据

ViewModel的生命周期：

1. ViewModel对象的范围是在获取ViewModel时传递给ViewModelProvider的Lifecycle生命周期
2. ViewModel在内存中直到Activity销毁或Fragment被移除
3. 系统首次调用活动对象的onCreate（）方法时，通常会请求ViewModel
4. 系统可能会在整个活动的整个生命周期中多次调用onCreate（），例如当设备屏幕旋转时
5. ViewModel从第一次请求ViewModel直到活动完成并销毁时存在

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ViewModel的优点：

1. 数据和界面的分离，使数据驱动界面
2. 解决了运行中断和界面重建时的数据保存问题
3. 配合LiveData实时获取最新数据
4. 实现Activity中Fragment之间的数据交互

ViewModel原理：

将数据保存到ViewModel中，然后为活动中添加一个HolderFragment，HolderFragment中保存了ViewStore的实例，ViewStore中使用Map保存了ViewModel，从而在活动重新创建时获取到原来的ViewModel

注：一般时VIewModel和LiveData组合保存可观察的数据

ViewModel的使用可源码分析请点击：Android Jetpack 架构组件之 ViewModel （源码篇）

• Paging

RecyclerView是项目中展示数据所必不可少的控件，伴随者列表展示而来的就是下拉加载，目前有很多开源的框架已支持下拉加载，主要分两种：

1. 当滑动到最后一个Item时，触发加载更多的数据，此时用户会看到加载过程并等待加载完成
2. 根据显示的position，在未到最后之前就去加载数据并刷新界面，这样用户可以流畅的滑动下去

Paging的实现和上述原理相似，效果与第二种一致，可以更轻松地在应用程序RecycleView中逐步和优雅地加载数据，看下Paging的实现：

​

上述组成部分的作用：

1. DataSource：数据的来源，需要设置初始化和加载更多的逻辑以及每次加载变化的Key
2. PagedList：数据集散中心；根据需要向DataSource索取加载数据，并将得到的数据传递到PagedListAdapter
3. PagedListAdapter：数据适配器，这里处了起到普通界面加载适配器的作用外，更重要的是根据滑动显示的坐标，起到了确定什么时候要求向PagedList加载数据
4. DiffUtil.ItemCallback：判断数据是否发生改变以相应界面的更新

Paging的好处

1. 轻松流畅的实现下拉加载
2. 使用LiveData<PagedList>实现数据的可观察
3. 配合Room实现数据库的加载和监听
4. 支持自定义DataSource

Paging实现的原理：

简单来说就是在PageListAdapter中显示数据，然后根据显示的position确定是否需要加载数据，当触发加载数据时，PagedList调用DataSource中配置的方法加载数据，并将数据传递到Adapter刷新UI

关于Paging组件的使用和源码分析，请点击：Android Jetpack架构组件之 Paging（使用、源码篇）

• Room

数据库在项目开发中起着至关重要的作用，所有的操作都在修改着数据，而数据的修改驱动UI更新，从而行成了产品的交互；在开发中如果使用Android原生的SQLite数据库，需要编写大量的样板代码，而Room组件可以让你使用几个注解，就可以省略大量的代码，同时支持更强大的数据库访问；

Room提供了三个主要的组件：

1. @Database：用来注解类，并且注解的类必须是继承自RoomDatabase的抽象类。该类主要作用是创建数据库和创建Dao
2. @Entity：用来注解实体类，@Database通过entities属性引用被@Entity注解的类，并利用该类的所有字段作为表的列名来创建表。
3. @Dao：用来注解一个接口或者抽象方法，该类的作用是提供访问数据库的方法。在使用@Database注解的类中必须定一个不带参数的方法，这个方法返回使用@Dao注解的类

Room使用的优点：

1. 样板代码通过注解自动生成，提高开发效率
2. 可以返回可观察的数据，在数据库改变时自动更新
3. 可以配合Paging使用实现下拉加载
4. 支持Cursor和Observable查询

Room的实现原理：

Room的实现原理其实是很多框架的实现方式，是一种代码注解，在编译时自动生成的方式（Java注解代码生成）；如：ButterKnife框架。

关于Room组件的使用和源码分析，请点击：Android Jetpack 架构组件之 Room（使用、源码篇）

• Navigation

Navigation框架是Jetpack框架中新的组件，也是比较有意思的和创新的框架，它将程序中界面导航像layout文件一样可视化了，在xml中直接可以编辑和修改界面的导航，简化了应用中目标之间导航的实现，如：

​

在naviagtion.xml文件的design中添加元素并设置导航，下xml中就会自动填充代码：

<navigation xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
            xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
            xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
            android:id="@+id/navigation"
            app:startDestination="@id/blankFragment">
        <fragment  ....../>
 
        <fragment 
           android:id="@+id/blankFragment" 
           android:name="com.example.administrator.navigation.BlankFragment"
        <action
           android:id="@+id/action_otherFragment_to_blankFragment"// 在导航时调用此ID设置目的
           app:destination="@id/blankFragment" />
        </fragment>
</navigation>

调用添加的action即可跳转界面实现导航

btnFragment.setOnClickListener {
    Navigation.findNavController(btnFragment).navigate(R.id.action_blankFragment_to_secondFragment)
}

Navigation的优点：

1. 项目界面导航可视化
2. 简化界面导航的实现过程

关于Navigation的使用，请点击：Android Jetpack 架构组件之Navigation

• WorkManger

WorkManger是Android Jetpack提供执行后台任务管理的组件，它适用于需要保证系统即使应用程序退出也会运行的任务，可以根据需求设定执行任务的条件，如：插入电源、空闲状态

1. 如果程序处于执行状态，WorkManager可以在您应用程序进程的新线程中运行您的任务
2. 如果程序未运行，WorkManager会选择一种合适的方式来安排后台任务 ，可能会使用 JobScheduler，Firebase JobDispatcher或AlarmManager
3. 所有的操作都有WokManger调度，开发者无需编写其他调度处理

WorkManager的组成：

1. Worker：指定需要执行的任务，可以继承抽象的Worker类，在实现的方法中编写执行的逻辑
2. WorkRequest：创建任务请求（执行一项单一任务）
3. WorkManager：排队和管理工作请求
4. WorkStatus：包含有关特定任务的信息
5. Constraints：指定对任务运行时间的限制（任务约束）

WorkManager的基本使用：

1. 定义Worker的实现类

class TestWorker(context: Context, workerParameters: WorkerParameters) : Worker(context, workerParameters) {

    override fun doWork(): Result {
        Log.e("TestWorker", "执行了 doWork() 操作！")
        return Result.SUCCESS
    }
}

1. 创建workRequest请求

val workRequest = OneTimeWorkRequest.Builder(TestWorker::class.java).build()

1. 使用WorkManger执行请求

WorkManager.getInstance().enqueue(workRequest)

关于WorkManger的使用，请点击：Android Jetpack架构组件之WorkManger

好了，Android Jetpack组件介绍完毕了，开篇时还是十一之前，前前后后拖了好久！本篇是开篇也是入门介绍篇，但确实是在分析和使用了所有组件之后做的一点介绍和总结，当你把Jetpack所有组件联合使用时，你就会发现不一样的妙处，组件之间的联系产生了化学反应，使得整个项目的架构和逻辑清晰明了，项目的运行也变得更加稳定，希望这几篇的学习能对所有想使用Jetpack组件的同学有所帮助！