Android 架构思想与 MVVM 框架封装

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Android 架构思想与 MVVM 框架封装

关于Android项目架构也是一个老生常谈的话题了,网上关于Android架构的文章不胜枚举,但是通过Google检索关键字,首页的热门文章多数是对于MVC、MVP及MVVM等架构的概念介绍,概念性的文章对于不了解Android架构的同学来说并不一定能起到很好的帮助。本篇文章其实源自笔者在公司内部的技术分享,稍作修改后作为文章发布出来。文章内容涉及从 MVC、MVP 到 MVVM 的演化,同时为便于理解,每种架构都做了代码演示,最后基于 Jetpack 提供的组件封装了 MVVM 架构。文章内容比较基础,几乎没有晦涩难懂的知识,对于想要了解Android架构的同学会有很大的帮助。

一、Android 项目架构的演化

首先,我们应该明白一点,对于架构而言并不分平台。不管MVC、MVP 还是 MVVM 都不是Android平台独有的,甚至由于Android平台起步较晚,Android项目的架构或多或少的参考了前端的架构实现。

对于前端或者Android端项目而言代码可以分为三部分,分别为UI部分、业务逻辑部分以及数据控制部分。这三部分流转的起点来自于用户输入,即用户通过操作UI调起对应的业务逻辑获取数据,并最终将数据反馈到UI界面上,其流转图如下图所示。

image.png

根据这三部分内容,我们可以将代码分为三层,即最初的MVC架构分层。但是随着项目的业务逐渐复杂,MVC架构的弊端显露,不能够支撑已有的业务。于是在此背景下衍生出了MVP架构来弥补MVC的不足。甚至后来谷歌官方推出的部分Jetpack组件来专门解决Android架构问题,从主推MVVM,到如今主推的MVI架构。但是不管架构如何演变,都脱离不了上述提到的三层逻辑,只不过新的架构在已有的基础上弥补了老架构的不足,让项目代码更容易维护。

接下来的内容我们主要探讨Android项目架构从MVC到MVVM的演化。

1.MVC 简介

基于上面提到的三层逻辑,最初的Android项目采用的是MVC架构。MVC是 Model-View-Controller 的简称。简单来说MVC是用户操作View,View调用Controller去操作Model层,然后Model层将数据返回给View层展示。

  • 模型层(Model) 负责与数据库和网络层通信,并获取和存储应用的数据;
  • 视图层(View) 负责将 Model 层的数据做可视化的处理,同时处理与用户的交互;
  • 控制层(Controller) 用于建立Model层与View层的联系,负责处理主要的业务逻辑,并根据用户操作更新 Model 层数据。

MVC 的结构图如下图所示。

image.png

在 Android 项目的 MVC 架构中由于 Activity 同时充当了 View 层与 Controller 层两个角色,所以 Android 中的 MVC 更像下面的这种结构:

image.png

基于上图,我们可以以APP的登录流程为例实现 Android 中 MVC 架构的代码。

(1)Model 层代码实现

Model 层用于处理登录请求并从服务器获取登录相关数据,成功后通知 View 层更新界面。代码如下:

public class LoginModel {
    public void login(String username, String password, LoginListener listener) {
        RetrofitManager.getApiService()
                .login(username, password)
                .enqueue(new Callback<User>() {
                    @Override
                    public void onResponse(Call<User> call, Response<User> response) {
                        listener.onSuccess(response.data);
                    }

                    @Override
                    public void onFailed(Exception e) {
                        listener.onFailed(e.getMessage());
                    }
                });
        
    }
}
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上述代码通过 LoginListener 来通知 View 层更新UI,LoginListener 是一个接口,如下:

    public interface LoginListener {
    void onSuccess(User data);

    void onFailed(String msg);
}
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(2)Controller/View 代码实现

由于 Android 的 MVC 架构中 Controller 与 View 层都是由 Activity 负责的,因此 Activity 需要实现 LoginListener 用来更新 UI。其代码如下:

public class MainActivity extends AppCompactActivity implements LoginListener {

    private LoginModel loginModel;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        model = new LoginModel();
        findViewbyId(R.id.btn_fetch_data).setOnClickListener(view -> {
                    String username = findViewById(R.id.et_username).getText().toString();
                    String password = findViewById(R.id.et_password).getText().toString();
                    loginModel.login(username, password, this);
                }
        );
    }

    @Override
    public void onSuccess(User data) {
        // Update UI
    }

    @Override
    public void onFailed(String msg) {
        // Update UI
    }
}
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从上述代码中可以看到,Android中的MVC代码对于分层并不明确,导致了Controller层与View层混为一体。与此同时,大家在写Android代码的时候一般不会刻意的再去抽出一个Model层,而是将 Model 层的代码也一股脑的塞到 Activity 中实现,

public class MainActivity extends AppCompactActivity implements LoginListener, View.OnClickListener {

    private LoginModel loginModel;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        model = new LoginModel();

        findViewbyId(R.id.btn_fetch_data).setOnClickListener(view -> {
                    showLoading();
                    String username = findViewById(R.id.et_username).getText().toString();
                    String password = findViewById(R.id.et_password).getText().toString();
                    RetrofitManager.getApiService()
                            .login(username, password)
                            .enqueue(new Callback<User>() {
                                @Override
                                public void onResponse(Call<User> call, Response<User> response) {
                                    onSuccess(response.data);
                                }

                                @Override
                                public void onFailed(Exception e) {
                                    listener.onFailed(e.getMessage());
                                }
                            });
                }
        );
    }

    @Override
    public void onSuccess(User data) {
        dismissLoading();
        // Update UI
    }

    @Override
    public void onFailed(String msg) {
        dismissLoading();
        // Update UI
    }

    public void showLoading() {
        // ...
    }

    public void dismissLoading() {
        // ...
    }
}
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这样的代码分层变得更加模糊,同时也使得代码的结构层次更加混乱。致使一些业务比较复杂的页面 Activity 中的代码可能多达数千行。由此可以看出 Android 项目中的 MVC 架构是存在很多问题的。总结主要有如下几点:

  • Activity/Fragment 同时承担了 View 层与 Controller 层的工作,违背了单一职责;
  • Model 层与 View 层存在耦合,存在相互依赖关系;
  • 开发时不注重分层,Model层代码也被塞进了Activity/Fragment,使得代码层次更加混乱。

2. MVP 简介

针对以上MVC架构中存在的问题,我们可以在MVC的基础上进行优化解决。即从Activity中剥离出控制层的逻辑,并阻断Model层与View层的耦合,Model层不直接与View通信,而是在数据改变时让 Model通知控制控制层,控制层再通知View层去做界面更新,这就是MVP的架构思想。MVP 是 Model-View-Presenter 的简称。 简单来说 MVP 就是将 MVC 的 Controller 改为 Presenter,即把逻辑层的代码从 Activity 中抽离到了 Presenter 中,这样代码层次变得更加清晰,其次 Model 层不再持有 View 层,代码更加解耦。

  • 模型层(Model) 与MVC中的一致,同样是负责与数据库和网络层通信,并获取和存储应用的数据,区别在于Model层不再与View层直接通信,而是与Presenter层通信。
  • 视图层(View) 负责将 Model 层的数据做可视化的处理,同时与Presenter层交互。跟MVC相比,MVP的View层与Model层不再耦合。
  • 控制层(Presenter) 主要负责处理业务逻辑,并监听Model层数据改变,然后调用View层刷新UI。

MVP 的结构图如下图所示。

image.png

从上图中可以看出,View直接与Presenter层通信,当View层接收到用户操作后会调用 Presenter层去处理业务逻辑。接着Presenter层通过Model去获取数据,Model层获取到数据后又将最新的数据传回 Presenter。 由于Presenter层又持有View层的引用,进而将数据传给View层进行展示。

下面我们我们仍然以登录为例通过代码来演示MVP架构的实现。

(1)Model 层代码实现

MVP中的Model层与MVC中的Model层是一致的,代码如下:

public class LoginModel {
    public void login(String username, String password, LoginListener listener) {
        RetrofitManager.getApiService()
                .login(username, password)
                .enqueue(new Callback<User>() {
                    @Override
                    public void onResponse(Call<User> call, Response<User> response) {
                        listener.onSuccess(response.data);
                    }

                    @Override
                    public void onFailed(Exception e) {
                        listener.onFailed(e.getMessage());
                    }
                });
    }
}
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在登录接口返回结果后通过 LoginListener 将结果回调出来。

public interface LoginListener {
    void onSuccess(User user);

    void onFailed(String errorInfo);
}
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(2)Presenter 层代码实现

由于 Presenter 需要通知 View 层更新UI,因此需要持有View,这里可以抽象出一个 View 接口。如下:

public interface ILoginView {
    void showLoading();

    void dismissLoading();

    void loginSuccess(User data);

    void loginFailer(String errorMsg);
}
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另外,Presenter也需要与Model层通信,因此Presenter层也会持有Model层,在用户触发登录操作后,调用Presenter的登录逻辑,Presenter通过Model进行登录操作,登录成功后再将结果反馈给View层更新界面。代码实现如下:

public class LoginPresenter {

    // Model 层 
    private LoginModel model;

    // View 层 
    private ILoginView view;

    public LoginPresenter(LoginView view) {
        this.model = new LoginModel();
        this.view = view;
    }

    public void login(String username, String password) {
        view.showLoading();
        model.login(username, password, new LoginListener() {
            @Override
            public void onSuccess(User user) {
                view.loginSuccess(user);
                view.dismissLoading();
            }

            @Override
            public void onFailed(String msg) {
                view.loginFailer(msg);
                view.dismissLoading();
            }
        });
    }

    @Override
    public void onDestory() {
        // recycle instance.
    }
}

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(3)View 层代码实现

Activity作为View层需要实现上述ILoginView接口,且View层需要持有Presenter来处理业务逻辑。View层的代码实现就变得非常简单了。

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements ILoginView {

    private LoginPresenter presenter;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        presenter = new LoginPresenter(this);
        findViewById(R.id.button).setOnClickListener(v -> {
            String username = findViewById(R.id.et_username).getText().toString();
            String password = findViewById(R.id.et_password).getText().toString();
            presenter.login(username, password);
        });
    }

    @Override
    public void loginSuccess(User user) {
        // Update UI.
    }

    @Override
    public void loginFailer(String msg) {
        // Update UI.
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        presenter.onDestroy();
    }

    @Override
    public void showLoading() {

    }

    @Override
    public void dismissLoading() {
    }
}
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MVP的本质是面向接口编程,实现依赖倒置原则。可以看得出来MVP架构在分层上相比 MVC更加清晰明确,且解耦了Model层与View层。但MVP也存在一些弊端,列举如下:

  • 引入大量的 IView、IPresenter接口实现类,增加项目的复杂度。
  • View 层与 Presenter 相互持有,存在耦合。

3. MVVM 简介

MVP相比于MVC无疑有很多优点,但其自身也并非无懈可击,再加之MVP也并非Google官方推荐的架构,因此也只能算得上程序员对于Android项目架构优化的野路子。从2015年开始,Google官方开始对Android项目架构做出指导,随后推出DataBinding组件以及后边一系列的Jetpack组件来帮助开发者优化项目架构。Google官方给出的这一套指导架构就是MVVM。MVVM是 ** Model-View-ViewModel** 的简称。这一架构在一定程度上解决了MVP架构中存在的问题。虽然近期官方的指导架构由MVVM变为了MVI,但MVVM依然是目前Android项目的主流架构。

  • 模型层(Model) 与MVP中的Model层一致,负责与数据库和网络层通信,获取并存储数据。与MVP的区别在于Model层不再通过回调通知业务逻辑层数据改变,而是通过观察者模式实现。
  • 视图(View) 负责将Model层的数据做可视化的处理,同时与ViewModel层交互。
  • 视图模型(ViewModel) 主要负责业务逻辑的处理,同时与 Model 层 和 View层交互。与MVP的Presenter相比,ViewModel不再依赖View,使得解耦更加彻底。

MVVM 架构的结构图如下。

image.png

MVVM架构的本质是数据驱动,它的最大的特点是单向依赖。MVVM架构通过观察者模式让ViewModel与View解耦,实现了View依赖ViewModel,ViewModel依赖Model的单向依赖。

接下来我们仍然以登录为例,通过观察者模式来实现MVVM的架构代码。

(1)观察者模式

由于 MVVM 架构需要将 ViewModel 与 View 解耦。因此,这里可以使用观察者模式来实现。下面实现观察者模式的代码。

  • 实现观察者接口
public interface Observer<T> {
    // 成功的回调
    void onSuccess(T data);

    // 失败的回调
    void onFailed(String msg);
}
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  • 抽象被观察者
public abstract class Observable<T> {
    // 注册观察者
    void register(Observer observer);

    // 取消注册
    void unregister(Observer observer);

    // 数据改变(设置成功数据)
    protected void setValue(T data) {

    }

    // 失败,设置失败原因
    void onFailed(String msg);
}
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这里我们需要注意被观察者Observable中的setValue方法被设置成了protect。意味着如果View层拿到的是Observable实例,则无法调用setValue来设置数据,以此来保证代码的安全性。

  • 被观察者具体实现
public class LoginObservable implements Observable<User> {

    private final List<Observer<User>> list = new ArrayList<>();

    private User user;

    @Override
    public void register(Observer<User> observer) {
        list.add(observer);
    }

    @Override
    public void unregister(Observer<User> observer) {
        liset.remove(observer);
    }

    @Override
    public void setValue(User user) {
        this.user = user;
        for (Observer observer : list) {
            observer.onSuccess(user);
        }
    }

    @Override
    public void onFailed(String msg) {
        for (Observer observer : list) {
            observer.onFailed(msg);
        }
    }
}
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在被观察者的实现类中setValue方法被设置为了public,意味着如果是LoginObservable,那么可以通过setValue来对其设置数据。

(2)Model 层代码实现

Model层代码与MVP/MVC的实现基本一致,如下:

public class LoginModel {
    public void login(String username, String password, LoginObservable observable) {
        RetrofitManager.getApiService()
                .login(username, password)
                .enqueue(new Callback<User>() {
                    @Override
                    public void onResponse(Call<User> call, Response<User> response) {
                        observable.setValue(response.data);
                    }

                    @Override
                    public void onFailed(Exception e) {
                        observable.onFailed(e.getMessage());
                    }
                });
    }
}
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需要注意的是LoginModel的login方法中接收的是LoginObservable类型,因此这里可以通过setValue来设置数据。

(3)ViewModel 层实现

ViewModel层需要持有Model层,并且ViewModel层持有一个LoginObservable,并开放一个getObservable的方法供View层使用。代码如下:

public class LoginViewModel {

    private LoginObservable observable;

    private LoginModel loginModel;

    public LoginViewModel() {
        loginModel = new LoginModel();
        observable = new LoginObservable();
    }

    public void login(String username, String password) {
        loginModel.login(username, password, observable);
    }

    // 这里返回值是父类Observable,即View层得到的Observable无法调用setValue
    public Observable getObservable() {
        return observable;
    }
}
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这里需要注意的是getObservable方法的返回值是Observable,意味着View层只能调用register方法来观察数据改变,而无法通过setValue来设置数据。

(4)View 层代码实现

View层持有ViewModel,用户触发登录事件通过View层交给Model处理,Model层在登录成后将数据交给ViewModel中的观察者。因此,View层只需要获取到ViewModel层的观察者并观察到数据改变后更新UI即可。代码如下:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements Observer<User> {

    private LoginViewModel viewModel;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        viewModel = new LoginViewModel();
        viewModel.getObservable().register(this);
        findViewById(R.id.button).setOnClickListener(v -> {
            String username = findViewById(R.id.et_username).getText().toString();
            String password = findViewById(R.id.et_password).getText().toString();
            viewModel.login(username, password);
        });
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestory();
        viewModel.getObservable().unregister(this);
    }

    @Override
    public void onSuccess(User user) {
        // fetch data success,update UI.
    }

    @Override
    public void onFailed(String message) {
        // fetch data failed,update UI.
    }
}
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可以看到我们通过观察者模式实现了View->ViewModel-> Model的单向依赖。相比于MVP,MVVM解耦的更加纯粹。但是,上边的观察者模式是我们自己实现的,如果直接用到项目中肯定是不稳妥的。上面我们提到Google已经为我们提供了一套Jetpack组件来帮助开发者实现MVVM架构。那接下来我们就来认识一下通过Jetpack实现的MVVM架构。

二、使用 Jetpack 组件封装 MVVM 架构

如果你已经看到这里了,相信你对项目架构已经有了一定的认识。这里需要再强调一点架构是一种思想,它与我们使用什么工具来实现没有关系。就像上一章中我们通过自己写的观察者模式来实现MVVM一样,只要遵循了这个架构思想,那它就属于这一架构。Google官方推出的这些组件可以更高效的帮助我们来实现MVVM。

1. Jetpack MVVM 简介

MVVM 是 Google 官方推荐的框架。为此,Google 提供了一系列实现 MVVM 的工具,这些工具都被包含在Jetpack 组件中,例如 LiveData、ViewModel以及 DataBinding 等。下面是官方给的一个通过Jetpack组件实现的 MVVM 架构图。

这张图与我们上一章的MVVM结构图是一致的,只不过这里融入了Jetpack组件。可以看到图中的箭头都是单向的,View层指向了ViewModel层,表示View层持有ViewModel层的引用,但ViewModel层不持有View层。ViewModel层持有Repository层,但Repository层不会持有ViewModel。这张图与MVVM的对应关系如下:

  • 视图(View) 对应图中的Activity/Fragment,包含了布局文件等于界面相关的东西;
  • 视图模型(ViewModel) 对应图中的Jetpack ViewModel 与LiveData,用于持有与UI相关的数据,且能保证在旋转屏幕后不丢失数据。另外还提供了给View层调用的接口以及和Repository通信的接口;
  • 模型层(Model) 对应图中的 Repository,包含本地数据与服务端数据。

2. MVVM 框架代码封装

在了解了Jetpack MVVM后,为了更加高效的开发我们通常会做一些基础封装。例如如何结合网络请求与数据库来获取数据、Loading的显示逻辑等。本章内容要求读者对Jetpack ViewModel、LiveData等组件有一定的了解。

2.1 网络层封装

针对服务器返回的数据进行封装,可以抽出来一个带有泛型的Response基类。如下:

class BaseResponse<T>(
    var errorCode: Int = -1,
    var errorMsg: String? = null,
    var data: T? = null,
    var dataState: DataState? = null,
    var exception: Throwable? = null,
) {
    companion object {
        const val ERROR_CODE_SUCCESS = 0
    }
    
    val success: Boolean
        get() = errorCode == ERROR_CODE_SUCCESS
}

/**
 * 网络请求状态
 */
enum class DataState {
    STATE_LOADING, // 开始请求
    STATE_SUCCESS, // 服务器请求成功
    STATE_EMPTY, // 服务器返回数据为null
    STATE_FAILED, // 接口请求成功但是服务器返回error
    STATE_ERROR, // 请求失败
    STATE_FINISH, // 请求结束
}
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对应网络请求的异常情况一般我们都会进行统一处理。这里我们可以放在Observer中进行。 对LiveData 的 Observer进行封装,从而实现Response与异常的统一处理。

abstract class ResponseObserver<T> : Observer<BaseResponse<T>> {
    
    final override fun onChanged(response: BaseResponse<T>?) {
        response?.let {
            when (response.dataState) {
                DataState.STATE_SUCCESS, DataState.STATE_EMPTY -> {
                    onSuccess(response.data)
                }
                DataState.STATE_FAILED -> {
                    onFailure(response.errorMsg, response.errorCode)
                }
                DataState.STATE_ERROR -> {
                    onException(response.exception)
                }
                else -> {
                }
            }
        }
    }
    
    private fun onException(exception: Throwable?) {
        ToastUtils.showToast(exception.toString())
    }
    
    /**
     * 请求成功
     *  @param  data 请求数据
     */
    abstract fun onSuccess(data: T?)
    
    /**
     * 请求失败
     *  @param  errorCode 错误码
     *  @param  errorMsg 错误信息
     */
    open fun onFailure(errorMsg: String?, errorCode: Int) {
        ToastUtils.showToast("Login Failed,errorCode:$errorCode,errorMsg:$errorMsg")
    }
}
复制代码

封装 RetrofitCreator 用来创建 API Service。

object RetrofitCreator {
    
    private val mOkClient = OkHttpClient.Builder()
        .callTimeout(Config.DEFAULT_TIMEOUT, TimeUnit.MILLISECONDS)
        .connectTimeout(Config.DEFAULT_TIMEOUT, TimeUnit.MILLISECONDS)
        .readTimeout(Config.DEFAULT_TIMEOUT, TimeUnit.MILLISECONDS)
        .writeTimeout(Config.DEFAULT_TIMEOUT, TimeUnit.MILLISECONDS)
        .retryOnConnectionFailure(true)
        .followRedirects(false)
        .addInterceptor(HttpHeaderInterceptor())
        .addInterceptor(LogInterceptor())
        .build()
    
    private fun getRetrofitBuilder(baseUrl: String): Retrofit.Builder {
        return Retrofit.Builder()
            .baseUrl(baseUrl)
            .client(mOkClient)
            .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
    }
    
    /**
     * Create Api service
     *  @param  cls Api Service
     *  @param  baseUrl Base Url
     */
    fun <T> getApiService(cls: Class<T>, baseUrl: String): T {
        val retrofit = getRetrofitBuilder(
            baseUrl
        ).build()
        return retrofit.create(cls)
    }
}
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2.2 Model 层封装

官方代码中的 Model 层是通过Repository实现的,为了减少模板代码,我们可以封装 BaseRepository 来处理网络请求。

open class BaseRepository {
    
    // Loading 状态的 LiveData
    val loadingStateLiveData: MutableLiveData<LoadingState> by lazy {
        MutableLiveData<LoadingState>()
    }
    
    /**
     * 发起请求
     *  @param  block 真正执行的函数回调
     *  @param responseLiveData 观察请求结果的LiveData
     */
    suspend fun <T : Any> executeRequest(
        block: suspend () -> BaseResponse<T>,
        responseLiveData: ResponseMutableLiveData<T>,
        showLoading: Boolean = true,
        loadingMsg: String? = null,
    ) {
        var response = BaseResponse<T>()
        try {
            if (showLoading) {
                loadingStateLiveData.postValue(LoadingState(loadingMsg, DataState.STATE_LOADING))
            }
            response = block.invoke()
            if (response.errorCode == BaseResponse.ERROR_CODE_SUCCESS) {
                if (isEmptyData(response.data)) {
                    response.dataState = DataState.STATE_EMPTY
                } else {
                    response.dataState = DataState.STATE_SUCCESS
                }
            } else {
                response.dataState = DataState.STATE_FAILED
// throw ServerResponseException(response.errorCode, response.errorMsg)
            }
        } catch (e: Exception) {
            response.dataState = DataState.STATE_ERROR
            response.exception = e
        } finally {
            responseLiveData.postValue(response)
            if (showLoading) {
                loadingStateLiveData.postValue(LoadingState(loadingMsg, DataState.STATE_FINISH))
            }
        }
    }
    
    private fun <T> isEmptyData(data: T?): Boolean {
        return data == null || data is List<*> && (data as List<*>).isEmpty()
    }
}
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2.3 ViewModel 层封装

如果不做封装,ViewModel层也会有模板代码。这里将通用代码在 BaseViewModel 中完成。BaseViewModel 需要持有 Repository。

abstract class BaseViewModel<T : BaseRepository> : ViewModel() {
    val repository: T by lazy {
        createRepository()
    }
    
    val loadingDataState: LiveData<LoadingState> by lazy {
        repository.loadingStateLiveData
    }
    
    /**
     * 创建Repository
     */
    @Suppress("UNCHECKED_CAST")
    open fun createRepository(): T {
        val baseRepository = findActualGenericsClass<T>(BaseRepository::class.java)
            ?: throw NullPointerException("Can not find a BaseRepository Generics in ${javaClass.simpleName}")
        return baseRepository.newInstance()
    }
}
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2.4 View 层封装

BaseActivity/BaseFragment 中持有 ViewModel,同时根据 LoadingState 处理 Loading 的显示与隐藏。

abstract class BaseActivity<VM : BaseViewModel<*>, VB : ViewBinding> : AppCompatActivity() {
    
    protected val viewModel by lazy {
        createViewModel()
    }
    
    protected val binding by lazy {
        createViewBinding()
    }
    
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(binding.root)
        viewModel.loadingDataState.observe(this) {
            when (it.state) {
                DataState.STATE_LOADING ->
                    showLoading(it.msg)
                else ->
                    dismissLoading()
            }
        }
        onActivityCreated(savedInstanceState)
    }
    
    /**
     * Activity content view created.
     *  @param  savedInstanceState savedInstanceState
     */
    abstract fun onActivityCreated(savedInstanceState: Bundle?)
    
    /**
     * 显示Loading
     */
    open fun showLoading(msg: String? = null) {
        ToastUtils.showToast("showLoading")
    }
    
    /**
     * 隐藏Loading
     */
    open fun dismissLoading() {
        ToastUtils.showToast("hideLoading")
    }
    
    /**
     * Create ViewBinding
     */
    @Suppress("UNCHECKED_CAST")
    open fun createViewBinding(): VB {
        val actualGenericsClass = findActualGenericsClass<VB>(ViewBinding::class.java)
            ?: throw NullPointerException("Can not find a ViewBinding Generics in ${javaClass.simpleName}")
        try {
            val inflate = actualGenericsClass.getDeclaredMethod("inflate", LayoutInflater::class.java)
            return inflate.invoke(null, layoutInflater) as VB
        } catch (e: NoSuchMethodException) {
            e.printStackTrace()
        } catch (e: IllegalAccessException) {
            e.printStackTrace()
        } catch (e: InvocationTargetException) {
            e.printStackTrace()
        }
    }
    
    /**
     * Create ViewModel
     *  @return  ViewModel
     */
    @Suppress("UNCHECKED_CAST")
    open fun createViewModel(): VM {
        val actualGenericsClass = findActualGenericsClass<VM>(BaseViewModel::class.java)
            ?: throw NullPointerException("Can not find a ViewModel Generics in ${javaClass.simpleName}")
        if (Modifier.isAbstract(actualGenericsClass.modifiers)) {
            throw IllegalStateException("$actualGenericsClass is an abstract class,abstract ViewModel class can not create a instance!")
        }
        // 判断如果是 BaseAndroidViewModel,则使用 AppViewModelFactory 来生成
        if (BaseAndroidViewModel::class.java.isAssignableFrom(actualGenericsClass)) {
            return ViewModelProvider(this, AppViewModelFactory(application))[actualGenericsClass]
        }
        return ViewModelProvider(this)[actualGenericsClass]
    }
}
复制代码

创建 ViewModel 的过程是在 BaseActivity 中根据子类的泛型自动生成的。这里使用了反射的方式来实现。如果觉得影响性能可以在子类中重写createViewModel函数来自行生成 ViewModel。

另外,如果需要使用带有 Application 的ViewModel,可以继承 BaseAndroidViewModel,它的实现参照了 AndroidViewModel。

abstract class BaseAndroidViewModel<T : BaseRepository>(@field:SuppressLint("StaticFieldLeak") var application: Application) : BaseViewModel<T>()
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这里创建 BaseAndroidViewModel 需要用到 AppViewModelFactory。

class AppViewModelFactory(private val application: Application) : ViewModelProvider.NewInstanceFactory() {
    override fun <T : ViewModel> create(modelClass: Class<T>): T {
        return if (BaseAndroidViewModel::class.java.isAssignableFrom(modelClass)) {
            try {
                modelClass.getConstructor(Application::class.java).newInstance(application)
            } catch (e: NoSuchMethodException) {
                throw IllegalStateException("Cannot create an instance of $modelClass", e)
            } catch (e: IllegalAccessException) {
                throw IllegalStateException("Cannot create an instance of $modelClass", e)
            } catch (e: InstantiationException) {
                throw IllegalStateException("Cannot create an instance of $modelClass", e)
            } catch (e: InvocationTargetException) {
                throw IllegalStateException("Cannot create an instance of $modelClass", e)
            }
        } else super.create(modelClass)
    }
}
复制代码

假如 LoginViewModel 实现了 BaseAndroidViewModel ,那么使用 ViewModelProvider 创建 LoginViewModel 时必须传入 AppViewModelFactory 参数,而不是Jetpack ViewModel 库中的 AndroidViewModelFactory。

ViewModelProvider(this, AppViewModelFactory(application))[LoginViewModel::class.java]
复制代码

3. MVVM 封装后的实例应用

在完成上述封装后,我们来看下如何实现登录的逻辑。

3.1 实现 Repository

class LoginRepository : BaseRepository() {
    /**
     * Login
     *  @param  username 用户名
     *  @param  password 密码
     */
    suspend fun login(username: String, password: String, responseLiveData: ResponseMutableLiveData<LoginResponse>, showLoading: Boolean = true) {
        executeRequest({
            RetrofitManager.apiService.login(username, password)
        }, responseLiveData, showLoading)
    }
}
复制代码

RetrofitManager 用来创建管理 API Service:

object RetrofitManager {
    private const val BASE_URL = "https://www.wanandroid.com/"
    
    val apiService: ApiService by lazy {
        RetrofitCreator.createApiService(
            ApiService::class.java, BASE_URL
        )
    }
}
复制代码

3.2 ViewModel 实例

class LoginViewModel : BaseViewModel<LoginRepository>() {
    // 提供给Model层设置数据
    private val _loginLiveData: ResponseMutableLiveData<LoginResponse> = ResponseMutableLiveData()
    
    // 提供给View层观察数据
    val loginLiveData: ResponseLiveData<LoginResponse> = _loginLiveData
    
    /**
     * Login
     *  @param  username 用户名
     *  @param  password 密码
     */
    fun login(username: String, password: String) {
        viewModelScope.launch {
            repository.login(username, password, _loginLiveData)
        }
    }
}
复制代码

3.3 Activity/Fragment 实例

class LoginActivity : BaseActivity<LoginViewModel, ActivityBizAMainBinding>() {
    
    override fun onActivityCreated(savedInstanceState: Bundle?) {
        binding.tvLogin.setOnClickListener {
            viewModel.login("110120", "123456")
        }
        
        viewModel.loginLiveData.observe(this, object : ResponseObserver<LoginResponse>() {
            override fun onSuccess(data: LoginResponse?) {
                // Update UI
            }
        })
    }
}
复制代码

这里需要注意的是,在Activity里边需要使用不可变的 LiveData,防止开发时候在View层通过 LiveData 来setValue/postValue,造成错误的UI更新问题。因此,这里对LiveData做了一些改动,如下:

abstract class ResponseLiveData<T> : LiveData<BaseResponse<T>> {
    /**
     * Creates a MutableLiveData initialized with the given `value`.
     *
     *  @param  value initial value
     */
    constructor(value: BaseResponse<T>?) : super(value)
    
    /**
     * Creates a MutableLiveData with no value assigned to it.
     */
    constructor() : super()
    
    /**
     * Adds the given observer to the observers list within the lifespan of the given owner.
     * The events are dispatched on the main thread. If LiveData already has data set, it
     * will be delivered to the observer.
     */
    fun observe(owner: LifecycleOwner, observer: ResponseObserver<T>) {
        super.observe(owner, observer)
    }
}
复制代码

ResponseLiveData 继承自 LiveData,因此ResponseLiveData是不可变的。除此之外还定义了一个 ResponseMutableLiveData ,这是一个可变的 LiveData,代码如下:

class ResponseMutableLiveData<T> : ResponseLiveData<T> {
    
    /**
     * Creates a MutableLiveData initialized with the given `value`.
     *
     *  @param  value initial value
     */
    constructor(value: BaseResponse<T>?) : super(value)
    
    /**
     * Creates a MutableLiveData with no value assigned to it.
     */
    constructor() : super()
    
    public override fun postValue(value: BaseResponse<T>?) {
        super.postValue(value)
    }
    
    public override fun setValue(value: BaseResponse<T>?) {
        super.setValue(value)
    }
}
复制代码

至此关于Jetpack MVVM的封装及使用就结束了。

三、写在最后的话

本篇文章比较详细的讲解了Android项目架构从MVC、MVP到MVVM的演化,对三种架构都列举了详细的实现例子。同时针对目前主流的Jetpack MVVM架构进行了封装。当然,由于每个人对于架构的理解并不一定相同,所有文章中避免不了会有与读者理解不一致的地方,欢迎留言讨论。

分类:
Android
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