MVVM 进阶版:MVI 架构了解一下~

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MVVM 进阶版:MVI 架构了解一下~

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前言

Android开发发展到今天已经相当成熟了,各种架构大家也都耳熟能详,如MVC,MVP,MVVM等,其中MVVM更是被官方推荐,成为Android开发中的显学。
不过软件开发中没有银弹,MVVM架构也不是尽善尽美的,在使用过程中也会有一些不太方便之处,而MVI可以很好的解决一部分MVVM的痛点。
本文主要包括以下内容

  1. MVC,MVP,MVVM等经典架构介绍
  2. MVI架构到底是什么?
  3. MVI架构实战

需要重点指出的是,标题中说MVI架构是MVVM的进阶版是指MVIMVVM非常相似,并在其基础上做了一定的改良,并不是说MVI架构一定比MVVM适合你的项目
各位同学可以在分析比较各个架构后,选择合适项目场景的架构

经典架构介绍

MVC架构介绍

MVC是个古老的Android开发架构,随着MVPMVVM的流行已经逐渐退出历史舞台,我们在这里做一个简单的介绍,其架构图如下所示:

MVC架构主要分为以下几部分

  1. 视图层(View):对应于xml布局文件和java代码动态view部分
  2. 控制层(Controller):主要负责业务逻辑,在android中由Activity承担,同时因为XML视图功能太弱,所以Activity既要负责视图的显示又要加入控制逻辑,承担的功能过多。
  3. 模型层(Model):主要负责网络请求,数据库处理,I/O的操作,即页面的数据来源

由于androidxml布局的功能性太弱,Activity实际上负责了View层与Controller层两者的工作,所以在androidmvc更像是这种形式:

因此MVC架构在android平台上的主要存在以下问题:

  1. Activity同时负责ViewController层的工作,违背了单一职责原则
  2. Model层与View层存在耦合,存在互相依赖,违背了最小知识原则

MVP架构介绍

由于MVC架构在Android平台上的一些缺陷,MVP也就应运而生了,其架构图如下所示

MVP架构主要分为以下几个部分

  1. View层:对应于ActivityXML,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
  3. Model层:主要负责网络请求,数据库处理等操作,这个没有什么变化

我们可以看到,MVP解决了MVC的两个问题,即Activity承担了两层职责与View层与Model层耦合的问题

MVP架构同样有自己的问题

  1. Presenter层通过接口与View通信,实际上持有了View的引用
  2. 但是随着业务逻辑的增加,一个页面可能会非常复杂,这样就会造成View的接口会很庞大。

MVVM架构介绍

MVVM 模式将 Presenter 改名为 ViewModel,基本上与 MVP 模式完全一致。
唯一的区别是,它采用双向数据绑定(data-binding):View的变动,自动反映在 ViewModel,反之亦然
MVVM架构图如下所示:

可以看出MVVMMVP的主要区别在于,你不用去主动去刷新UI了,只要Model数据变了,会自动反映到UI上。换句话说,MVVM更像是自动化的MVP

MVVM的双向数据绑定主要通过DataBinding实现,不过相信有很多人跟我一样,是不喜欢用DataBinding的,这样架构就变成了下面这样

  1. View观察ViewModle的数据变化并自我更新,这其实是单一数据源而不是双向数据绑定,所以其实MVVM的这一大特性我其实并没有用到
  2. View通过调用ViewModel提供的方法来与ViewMdoel交互

小结

  1. MVC架构的主要问题在于Activity承担了ViewController两层的职责,同时View层与Model层存在耦合
  2. MVP引入Presenter层解决了MVC架构的两个问题,View只能与Presenter层交互,业务逻辑放在Presenter
  3. MVP的问题在于随着业务逻辑的增加,View的接口会很庞大,MVVM架构通过双向数据绑定可以解决这个问题
  4. MVVMMVP的主要区别在于,你不用去主动去刷新UI了,只要Model数据变了,会自动反映到UI上。换句话说,MVVM更像是自动化的MVP
  5. MVVM的双向数据绑定主要通过DataBinding实现,但有很多人(比如我)不喜欢用DataBinding,而是View通过LiveData等观察ViewModle的数据变化并自我更新,这其实是单一数据源而不是双向数据绑定

MVI架构到底是什么?

MVVM架构有什么不足?

要了解MVI架构,我们首先来了解下MVVM架构有什么不足
相信使用MVVM架构的同学都有如下经验,为了保证数据流的单向流动,LiveData向外暴露时需要转化成immutable的,这需要添加不少模板代码并且容易遗忘,如下所示

class TestViewModel : ViewModel() {
    //为保证对外暴露的LiveData不可变,增加一个状态就要添加两个LiveData变量
    private val _pageState: MutableLiveData<PageState> = MutableLiveData()
    val pageState: LiveData<PageState> = _pageState
    private val _state1: MutableLiveData<String> = MutableLiveData()
    val state1: LiveData<String> = _state1
    private val _state2: MutableLiveData<String> = MutableLiveData()
    val state2: LiveData<String> = _state2
    //...
}
复制代码

如上所示,如果页面逻辑比较复杂,ViewModel中将会有许多全局变量的LiveData,并且每个LiveData都必须定义两遍,一个可变的,一个不可变的。这其实就是我通过MVVM架构写比较复杂页面时最难受的点。
其次就是View层通过调用ViewModel层的方法来交互的,View层与ViewModel的交互比较分散,不成体系

小结一下,在我的使用中,MVVM架构主要有以下不足

  1. 为保证对外暴露的LiveData是不可变的,需要添加不少模板代码并且容易遗忘
  2. View层与ViewModel层的交互比较分散零乱,不成体系

MVI架构是什么?

MVIMVVM 很相似,其借鉴了前端框架的思想,更加强调数据的单向流动和唯一数据源,架构图如下所示

其主要分为以下几部分

  1. Model: 与MVVM中的Model不同的是,MVIModel主要指UI状态(State)。例如页面加载状态、控件位置等都是一种UI状态
  2. View: 与其他MVX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
  3. Intent: 此Intent不是ActivityIntent,用户的任何操作都被包装成Intent后发送给Model层进行数据请求

单向数据流

MVI强调数据的单向流动,主要分为以下几步:

  1. 用户操作以Intent的形式通知Model
  2. Model基于Intent更新State
  3. 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:

上面简单的介绍了下MVI架构,下面我们一起来看下具体是怎么使用MVI架构的

MVI架构实战

总体架构图


我们使用ViewModel来承载MVIModel层,总体结构也与MVVM类似,主要区别在于ModelView层交互的部分

  1. Model层承载UI状态,并暴露出ViewStateView订阅,ViewState是个data class,包含所有页面状态
  2. View层通过Action更新ViewState,替代MVVM通过调用ViewModel方法交互的方式

MVI实例介绍

添加ViewStateViewEvent

ViewState承载页面的所有状态,ViewEvent则是一次性事件,如Toast等,如下所示

data class MainViewState(val fetchStatus: FetchStatus, val newsList: List<NewsItem>)  

sealed class MainViewEvent {
    data class ShowSnackbar(val message: String) : MainViewEvent()
    data class ShowToast(val message: String) : MainViewEvent()
}
复制代码
  1. 我们这里ViewState只定义了两个,一个是请求状态,一个是页面数据
  2. ViewEvent也很简单,一个简单的密封类,显示ToastSnackbar

ViewState更新

class MainViewModel : ViewModel() {
    private val _viewStates: MutableLiveData<MainViewState> = MutableLiveData()
    val viewStates = _viewStates.asLiveData()
    private val _viewEvents: SingleLiveEvent<MainViewEvent> = SingleLiveEvent()
    val viewEvents = _viewEvents.asLiveData()

    init {
        emit(MainViewState(fetchStatus = FetchStatus.NotFetched, newsList = emptyList()))
    }

    private fun fabClicked() {
        count++
        emit(MainViewEvent.ShowToast(message = "Fab clicked count $count"))
    }

    private fun emit(state: MainViewState?) {
        _viewStates.value = state
    }

    private fun emit(event: MainViewEvent?) {
        _viewEvents.value = event
    }
}
复制代码

如上所示

  1. 我们只需定义ViewStateViewEvent两个State,后续增加状态时在data class中添加即可,不需要再写模板代码
  2. ViewEvents是一次性的,通过SingleLiveEvent实现,当然你也可以用Channel当来实现
  3. 当状态更新时,通过emit来更新状态

View监听ViewState

    private fun initViewModel() {
        viewModel.viewStates.observe(this) {
            renderViewState(it)
        }
        viewModel.viewEvents.observe(this) {
            renderViewEvent(it)
        }
    }
复制代码

如上所示,MVI 使用 ViewStateState 集中管理,只需要订阅一个 ViewState 便可获取页面的所有状态,相对 MVVM 减少了不少模板代码。

View通过Action更新State

class MainActivity : AppCompatActivity() {
	private fun initView() {
        fabStar.setOnClickListener {
            viewModel.dispatch(MainViewAction.FabClicked)
        }
    }
}
class MainViewModel : ViewModel() {
    fun dispatch(action: MainViewAction) =
        reduce(viewStates.value, action)

    private fun reduce(state: MainViewState?, viewAction: MainViewAction) {
        when (viewAction) {
            is MainViewAction.NewsItemClicked -> newsItemClicked(viewAction.newsItem)
            MainViewAction.FabClicked -> fabClicked()
            MainViewAction.OnSwipeRefresh -> fetchNews(state)
            MainViewAction.FetchNews -> fetchNews(state)
        }
    }
}
复制代码

如上所示,View通过ActionViewModel交互,通过 Action 通信,有利于 ViewViewModel 之间的进一步解耦,同时所有调用以 Action 的形式汇总到一处,也有利于对行为的集中分析和监控

总结

本文主要介绍了MVC,MVP,MVVMMVI架构,目前MVVM是官方推荐的架构,但仍然有以下几个痛点

  1. MVVMMVP的主要区别在于双向数据绑定,但由于很多人(比如我)并不喜欢使用DataBindg,其实并没有使用MVVM双向绑定的特性,而是单一数据源
  2. 当页面复杂时,需要定义很多State,并且需要定义可变与不可变两种,状态会以双倍的速度膨胀,模板代码较多且容易遗忘
  3. ViewViewModel通过ViewModel暴露的方法交互,比较零乱难以维护

MVI可以比较好的解决以上痛点,它主要有以下优势

  1. 强调数据单向流动,很容易对状态变化进行跟踪和回溯
  2. 使用ViewStateState集中管理,只需要订阅一个 ViewState 便可获取页面的所有状态,相对 MVVM 减少了不少模板代码
  3. ViewModel通过ViewStateAction通信,通过浏览ViewStateAciton 定义就可以理清 ViewModel 的职责,可以直接拿来作为接口文档使用。

当然MVI也有一些缺点,比如

  1. 所有的操作最终都会转换成State,所以当复杂页面的State容易膨胀
  2. state是不变的,因此每当state需要更新时都要创建新对象替代老对象,这会带来一定内存开销

软件开发中没有银弹,所有架构都不是完美的,有自己的适用场景,读者可根据自己的需求选择使用。
但通过以上的分析与介绍,我相信使用MVI架构代替没有使用DataBindingMVVM是一个比较好的选择~

更多

关于MVI架构更佳实践,支持局部刷新,可参见: MVI 架构更佳实践:支持 LiveData 属性监听
关于MVI架构封装,优雅实现网络请求,可参见: MVI 架构封装:快速优雅地实现网络请求

项目地址

本文所有代码可见:github.com/shenzhen201…

参考资料

基于Android的MVI架构:从双向绑定到单向数据流
Jetpack Compose 架构如何选? MVP, MVVM, MVI
站在思想层面看MVX架构
Best Architecture For Android : MVI + LiveData + ViewModel = ❤️

分类:
Android
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