Android官方架構組件介紹之LifeCycle

Google 2017 I/O開發者大會於近日召開，在開發者大會上谷歌除了發布了Android O等一些新產品之外，也對Android代碼的架構做出了一個官方的回應。

Google 2017 I/O開發者大會Android架構組件介紹現場視頻

下面是官方提供的Android App開發的架構圖：

從上圖可以看到一些關鍵字：ViewModel,LiveData,Room等。其實看了上面視頻的會發現Google官方Android架構組件一共包括以下幾個：

• LifeCycle ： 與Activity和Fragment的生命周期有關
• LiveData ：異步可訂閱數據，也是生命周期感知
• ViewModel ：視圖數據持有模型，也是生命周期感知
• Room ：SQLite抽象層，用於簡化SQLite數據存儲

這篇文章主要講解LifeCycle在項目的簡單用法。

AS中添加依賴

首先在工程根目錄的build.gradle中添加一下內容：

allprojects {
    repositories {
        jcenter()
        maven { url 'https://maven.google.com' }  //添加此行
    }
}

然后在應用目錄下的build.gradle中添加以下依賴：

//For Lifecycles, LiveData, and ViewModel
compile "android.arch.lifecycle:runtime:1.0.0-alpha1"
compile "android.arch.lifecycle:extensions:1.0.0-alpha1"
annotationProcessor "android.arch.lifecycle:compiler:1.0.0-alpha1"

//For Room
compile "android.arch.persistence.room:runtime:1.0.0-alpha1"
annotationProcessor "android.arch.persistence.room:compiler:1.0.0-alpha1"

LifeCycle相關使用

在我們平時的項目中經常會遇到很多需要依賴生命周期的邏輯處理，比如有這么一個需求。
在某個Activity我們需要在屏幕上展現用戶的地理位置。簡單的實現方法如下：

class MyLocationListener {
    public MyLocationListener(Context context, Callback callback) {
        // ...
    }

    void start() {
        // connect to system location service
    }

    void stop() {
        // disconnect from system location service
    }
}

class MyActivity extends AppCompatActivity {
    private MyLocationListener myLocationListener;

    public void onCreate(...) {
        myLocationListener = new MyLocationListener(this, (location) -> {
            // update UI
        });
  }

    public void onStart() {
        super.onStart();
        myLocationListener.start();
    }

    public void onStop() {
        super.onStop();
        myLocationListener.stop();
    }
}

雖然以上代碼看起來很簡潔，但在實際項目中的onStart，onStop方法可能會變得相當龐大。
此外，實際情況可能並不像上面這么簡單，例如我們需要在start位置監聽前做用戶狀態檢測，檢測是一個耗時的任務，那么很有可能在檢測結束前用戶提前退出了Activity，這時候就會導致myLocationListener.start()在myLocationListener.stop()后面調用，從而引起很多難以定位的問題。代碼如下：

class MyActivity extends AppCompatActivity {
    private MyLocationListener myLocationListener;

    public void onCreate(...) {
        myLocationListener = new MyLocationListener(this, location -> {
            // update UI
        });
    }

    public void onStart() {
        super.onStart();
        Util.checkUserStatus(result -> {
            // what if this callback is invoked AFTER activity is stopped?
            if (result) {
                myLocationListener.start();
            }
        });
    }

    public void onStop() {
        super.onStop();
        myLocationListener.stop();
    }
}

這時候就該今天的主角LifeCycle出場了。它提供了一套接口幫助你處理這些問題。

LifeCycle

LifeCyle類持有Activity或者Fragment的生命周期相關信息，並且支持其他對象監聽這些狀態。

LifeCyle有兩個枚舉用於追蹤生命周期中的狀態。

Event

這是生命周期的事件類，會在Framework和LifeCycle間傳遞，這些事件映射到Activity和Fragment的回調事件中。

State

LifeCycle所持有Activity或Fragment的當前狀態。

一個類想要監聽LifeCycle的狀態，只需要給其方法加上注解：

public class MyObserver implements LifecycleObserver {
    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME)
    public void onResume() {
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE)
    public void onPause() {
    }
}
aLifecycleOwner.getLifecycle().addObserver(new MyObserver());

LifeCycleOwner

LifeCycleOwner是一個只有一個方法的接口用於表明其有一個LifeCycle對象。這個方法為getLifecycle()。
這個對象給Acitivity，Fragment和LifeCycle提供了一個很好的抽象關系，Activity和Fragment只要實現這個接口就能配合LifeCycle實現生命周期監聽。

注意：由於目前LifeCycle處於alpha階段，所以Fragment和AppCompatActivity並不會實現這些方法，在此之前，可以使用LifecycleActivity和LifecycleFragment。等LifeCycle趨於穩定后，Fragment和AppCompatActivity會默認實現這些。

對於之前的位置監聽的例子，我們可以讓MyLocationListener繼承LifecycleObserver，在onCreate中使用LifeCycle進行初始化，剩下的問題則不必擔心了。因為MyLocationListener有能力進行生命周期的判斷。

class MyActivity extends LifecycleActivity {
    private MyLocationListener myLocationListener;

    public void onCreate(...) {
        //此處進行初始化getLifecycle()傳入LifeCycle對象
        myLocationListener = new MyLocationListener(this, getLifecycle(), location -> {
            // update UI
        });
        //檢測用戶狀態並啟用監聽
        Util.checkUserStatus(result -> {
            if (result) {
                myLocationListener.enable();
            }
        });
  }
}

下面看一下MyLocationListener

class MyLocationListener implements LifecycleObserver {
    private boolean enabled = false;
    public MyLocationListener(Context context, Lifecycle lifecycle, Callback callback) {
       ...
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_START)
    void start() {
        if (enabled) {
           // connect
        }
    }

    public void enable() {
        enabled = true;
        //⓵
        if (lifecycle.getState().isAtLeast(STARTED)) {
            // connect if not connected
        }
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_STOP)
    void stop() {
        // disconnect if connected
    }
}

LifeCycle最重要的特性就是在⓵處，他可以提供主動查詢生命周期狀態的方法。這樣就避免了上面遇到的myLocationListener.start()在myLocationListener.stop()后面調用的問題。

通過以上的實現，我們的LocationListener是完全的生命周期感知了，它可以進行自己的初始化和資源清理而不必受Activity或者Fragment的管理。這時候如果我們在其他Activity或者Fragment中使用LocationListener，我們只需要初始化它就行了，不必再擔心生命周期對它的影響，因為它內部會做好這一切。

通過LefeCycle工作的類我們稱之為生命周期感知。鼓勵需要使用Android生命周期的類的庫提供生命周期感知組件，以便客戶端可以輕松地在客戶端上集成這些類，而無需手動生命周期管理。

LiveData就是生命周期感知組件的示例，將LiveData和ViewModel一起使用，可以在遵循Android生命周期的情況下，更容易的使用數據來填充UI。

生命周期的最佳實踐

• 保持你的UI（Activity和Fragment）盡可能簡潔。它們不應該試圖獲取它們的數據而是使用ViewModel來執行此操作，並通過LiveData的回調將數據更新到UI中。
• 嘗試編寫數據驅動的UI，你的UI的責任是在數據更改時更新視圖，或將用戶操作通知給ViewModel。
• 將你的數據邏輯放在ViewModel類中。 ViewModel應該作為UI和其他數據操作的連接器。值得注意的是，ViewModel並不負責提取數據（例如，從網絡）。相反，ViewModel應該調用其他接口來執行此工作，然后將結果提供給UI。
• 使用Data Binding可以讓你的的UI代碼變得相當干凈利落。這將使你的UI更具聲明性，並最大限度地減少書寫UI更新的代碼。如果您更喜歡在Java中執行此操作，請使用像Butter Knife這樣的庫來避免使用樣板代碼並進行更好的抽象。
• 如果你有一個復雜的UI，請考慮創建一個Presenter類來處理UI修改。這通常是過度架構的，但可能有助於使你的UI更容易測試。
• 不要在ViewModel中引用View或Activity上下文。如果ViewModel在Activity或View銷毀的情況下依舊存活，這時將導致內存泄漏。

補充

在自定義的Activity或Fragment中實現LifeCycleOwner，可以實現LifecycleRegistryOwner這個接口。而不是繼承（LifeCycleFragment和LifeCycleActivity）

public class MyFragment extends Fragment implements LifecycleRegistryOwner {
    LifecycleRegistry lifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);

    @Override
    public LifecycleRegistry getLifecycle() {
        return lifecycleRegistry;
    }
}

如果你要在自定義的類中實現LifeCycleOwner，可以使用LifecycleRegistry,但是你需要主動向其轉發生命周期的事件。但如果你自定義類是Fragment和Activity的話並且它們實現的是LifecycleRegistryOwner，那么事件轉發都是自動完成的。