Android MVCMVPMVVM 架构案例解析

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Android MVCMVPMVVM 架构案例解析相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

作者:苍耳叔叔

这篇主要介绍一下 MVC, MVP 以及 MVVM 架构,至于 MVI 后面会单独介绍。这些 MVX 的目的都是为了将业务和视图分离,松耦合,作为 android 程序猿,大多不陌生了。

一个 App 离不开 Model 和 View 这两个角色, Model 决定了 App 的数据,而 View 决定怎么向用户展示这些数据,大多框架或组件基本上都是用来处理这两者之间的交互关系的。

因此一个 App 的架构需要处理两个任务:

  1. 更新 Model —— 如何处理 View action?
  2. 更新 View —— 如何将 Model 的数据表现到 View 上?

基于此,在 Android 上一般有如下三种常用架构(不包括 MVI):

MVC —— Model-View-Controller: 作为 Controller 层的 Actvity/Fragment 等充当了 View 的角色,代码过于臃肿;同时在 View 层又容易直接操作 Model,导致 View 和 Model 层耦合,无法独立复用。有时候看到一个 Activity 能有几千甚至上万行的代码,简直噩梦。

**MVP **—— Model-View-Presenter: Presenter 和 View 层之间通过定义接口实现通信,解耦了 View 和 Model 层。然而当业务场景比较复杂时,接口定义会越来越多,且可能定义模糊,接口一旦变化,对应实现也需要发生变化。

MVVM —— Model-View-ViewModel: MVVM 解决了 MVP 的问题,使得 ViewModel 和 View 之间不再依赖接口通信,而是通过 LiveData, RxJava, Flow 等响应式开发的方式来通信。

我们在这里可以看下 Model 和 View 的理解:

View: 视图,向用户呈现的界面,与用户直接交互的一层。

Model: Model 通常应包括数据和一些业务逻辑,即数据的结构定义,以及存储和获取等。而针对外部组件而言, Model 往往表示向其提供的数据,毕竟它们不关心数据是咋来的,咋走的,它们只关心它们自己。

MVC

该架构涉及三个角色: Model-View-Controller。其中 Controller 是 Model 与 View 之间的桥梁,用来控制程序的流程。

我记得曾经在网上看过不少 MVC 的文章,但是貌似有些文章里面给的模型图不太一样,一度有些费解,其实这些不一样的地方在于 MVC 模型经过发展存在着变体而已。一个版本的 MVC 是这样子的:

该版本一般的交互流程是:

  1. 用户操作 View, 比如说产生了一个点击事件。
  2. Controller 接收事件,对其作出反应。比如说是点击登录事件,它会校验用户输入是否为空,若为空则直接返回 View 让其提示用户;若不为空则请求 Model 层。
  3. Model 作出处理后,需要把登录用户的数据通知到相关成员,上图中即是 View 层。View 收到后作出相关展示。

在上图中 View 层依赖了 Model 层,降低了 View 的可复用性,为了解耦,出现了下图的版本:

这个版本的主要改动就是 View 和 Model 不直接通信了,View 通过 Controller 去更新 Model 层的数据,Model 层完成逻辑后通知 Controller 层,Controller 再去更新 View。

MVC 架构小结

MVC 为视图和业务的分离提供了开创性的思路,解耦了 View 和 Model 层,提高了复用性。

然而在 Android 的实际应用中, 容易出现一个新的角色 —— ViewController, 比如说 Activity 又当 View 又当 Controller 的,十分臃肿,耦合也随之变得严重了起来,还不方便单元测试。

MVP

该架构涉及三个角色: Model-View-Presenter。关系图如下:

这张图跟上面第二个版本的 MVC 结构很像,不一样的地方在于 Controller 换成了 Presenter 层,其职责是类似的,但是实现方式不一样。MVP 之间是通过接口来通信的,三个层都有各自的接口来定义其行为与能力,这样可以降低耦合,提高复用性,也方便了单元测试。

其交互流程依旧是:用户操作 View 层,产生了一个事件; Presenter 接收事件,并对其作出反应,请求 Model 层; Model 层作出处理后通知给 Presenter, Presenter 进而再通知到 View 层。

通过登录场景举个栗子

1、首先定义各层的接口,一个场景的接口写在一起。

interface ILogin 
    interface ILoginView 
        fun loginLoading() // 登陆中
        fun loginResult(result: Boolean) // 登陆结果
        fun isAvailable(): Boolean // IView 是否可用
    

    interface ILoginPresenter 
        fun attachView(view: ILoginView) // attach View
        fun detachView() // detach View, 防止内存泄漏
        fun isViewAvailable(): Boolean
        fun login()
    

    interface ILoginModel 
        fun login(listener: OnLoginListener)
    

    interface OnLoginListener 
        fun result(result: Boolean)
    

2、View 层实现。

class MVPLoginActivity : AppCompatActivity(), ILogin.ILoginView 
    private val loginPresenter = LoginPresenter()

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) 
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(Button(this).apply 
            text = "登录"
            setOnClickListener 
                loginPresenter.login()
            
        )
        loginPresenter.attachView(this)
    

    override fun loginLoading() 
        Toast.makeText(this, "Login...", Toast.LENGTH_SHORT).show()
    

    override fun loginResult(result: Boolean) 
        Toast.makeText(this, "Login result: $result", Toast.LENGTH_SHORT).show()
    

    override fun isAvailable() = !isDestroyed && !isFinishing

    override fun onDestroy() 
        super.onDestroy()
        loginPresenter.detachView()
    

3、Presenter 层实现。

class LoginPresenter : ILogin.ILoginPresenter, ILogin.OnLoginListener 
    private val loginModel: ILogin.ILoginModel = LoginModel()
    private var loginView: ILogin.ILoginView? = null

    override fun attachView(view: ILogin.ILoginView) 
        loginView = view
    

    override fun detachView() 
        loginView = null
    

    override fun isViewAvailable(): Boolean = loginView?.isAvailable() ?: false

    override fun login() 
        loginView?.loginLoading()
        loginModel.login(this)
    

    override fun result(result: Boolean) 
        if (isViewAvailable()) 
            loginView?.loginResult(result)
        
    

4、Model 层实现。

class LoginModel : ILogin.ILoginModel 
    override fun login(listener: ILogin.OnLoginListener) 
        thread 
            Thread.sleep(1000)
            runOnUIThread 
                // 返回登录结果
                listener.result(Random.nextBoolean())
            
        
    

以上只是一个示例,实际开发中当然会把一些基础的重复的逻辑抽成 Base 类。

MVP 架构小结

  • MVP 模式清晰划分了各个层的职责,避免了 ViewController 的问题,降低了代码的臃肿程度。
  • 解除 View 与 Model 的耦合,通过接口来交互,提高了可复用性和扩展性,利于单元测试。
  • 但随着业务的复杂化,接口的定义越来越多,提高了项目的复杂度,对开发的设计能力要求也更高了。
  • Presenter 如果持有 Activity 等的引用,容易出现内存泄漏,生命周期不同步等问题。

MVVM

MVVM模式

该架构涉及三个角色: Model-View-ViewModel。关系图如下:

它跟 MVP 看起来也是比较类似的,不同之处在于 Presenter 换成了 ViewModel, ViewModel 负责与 Model 层交互,并且将数据以可观察对象的形式提供给 View, ViewModel 与 View 层分离,即 ViewModel 不应该知道与之交互的 View 是什么。

上面说过 Model 层里包括了一些业务逻辑和业务数据模型,而 ViewModel 层即是视图模型(Model of View),其内是视图的表示数据和逻辑。比如说 Model 层的业务数据是 1, 2, 3, 4, 而翻译到 View 层,则可能是表示 A, B, C, D 了。ViewModel 除了做这个事情外,还会封装视图的行为动作,如点击某个控件后的行为等。另外注意这里的 ViewModel 和 Jetpack 包里提供的 ViewModel 组件不是一个东西,这里的 ViewModel 是一个概念,而 Jetpack 包则提供了一个比较方便的实现方式。

很多讲 MVVM 的文章示例都会用 DataBinding, 然而没有 DataBinding 照样可以使用 MVVM 架构,比如说借用 LiveData, RxJava, Flow 等,这些工具都是基于响应式开发的原理,来替代基于接口的通信方式。实际开发中基本没看到过使用DataBinding 的,另外如果真要使用 DataBinding 的话,尽量避免在 xml 里写代码逻辑,而应替换成变量来表示某个属性,在 Kotlin 代码里赋值。

这里的响应式开发强调一种基于观察者模式的开发方式: View 订阅 ViewModel 暴露的响应式接口,接收到通知后进行相应逻辑,而 ViewModel 不再持有任何形式的 View 的引用,减少耦合,提高了可复用性。

另外如果使用 LiveData 的话, ViewModel 对 View 层仅暴露 LiveData 接口,在 View 层不允许直接更新 LiveData, 因为一旦 View 层拥有直接更新 LiveData 的能力,就无法约束 View 层进行业务处理的行为:

class LoginViewModel : ViewModel() 
    private val _loginResult: MutableLiveData<Boolean> = MutableLiveData()
    val loginResult: LiveData<Boolean> = _loginResult

关于 flow 之前有在掘金上写过一篇学习笔记,感兴趣可以看看: Kotlin协程之flow工作原理

https://juejin.cn/post/6966047022814232613

以登录结果为例, MVVM 基于 LiveData 的交互流程: 首先 ViewModel 中有一个 LiveData 属性表示登录结果,对外暴露出 LiveData 而不是 MutableLiveData, View 层会订阅这个数据; View 层点击登录后,调用 VM 的登录接口, VM 然后请求 Model 层的登录能力; Model 完事后通知到 VM, VM 更新 MutableLiveData 登录状态, 而 View 则收到了 LiveData 的变化通知,进而更新 UI。

实例

1、Model 层模拟登录,返回登录结果。

class LoginModel 
    // 模拟登录
    suspend fun login(): Boolean = withContext(Dispatchers.IO) 
        delay(1000)
        Random.nextBoolean()
    

2、ViewModel 层暴露 login 方法,并提供 LiveData 数据表示登录状态,让 View 层订阅。

class LoginViewModel : ViewModel(), CoroutineScope by MainScope() 
    private val loginModel = LoginModel()

    private val _loginResult: MutableLiveData<Int> = MutableLiveData()
    val loginResult: LiveData<Int> = _loginResult

    fun login() 
        launch 
            _loginResult.value = 0
            val result = loginModel.login()
            _loginResult.value = if (result) 1 else -1
        
    

    // 模拟状态
    fun loginProgressText(result: Int): String = when (result) 
        0 -> "登录中"
        1 -> "登录成功"
        else -> "登录失败"
    

3、View 层处理点击事件,并订阅登录状态。

class MVVMLoginActivity : AppCompatActivity() 
    private val viewModel: LoginViewModel by lazy 
        ViewModelProvider(this).get(LoginViewModel::class.java)
    

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) 
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(Button(this).apply 
            text = "登录"
            setOnClickListener 
                viewModel.login()
            
        )
        // 监听登录状态
        viewModel.loginResult.observe(this, 
            Toast.makeText(
                this,
                "Login result: $viewModel.loginProgressText(it)",
                Toast.LENGTH_SHORT
            ).show()
        )
    

Repository

Repository 模式的概念来自于领域驱动开发(Domain Driven Design)。主要思想是通过抽象一个 Repository 层,对业务(领域)层屏蔽不同数据源的访问细节,业务层(可能是 ViewModel)无需关注具体的数据访问细节。

Repository 内部实现了对不同数据源(DataSource)的访问,典型的 DataSource 包括远程数据, Cache 缓存, Database 数据库等,可以用不同的 Fetcher 来实现, Repository 持有多个 Fetcher 引用。

因此上面实例中的 LoginModel 可以换成 LoginRepository类,LoginRepository 不暴露具体的数据访问方式,只暴露出这一能力的接口。

最后

架构不是一蹴而就的,希望我们有一天的时候,能够从自己写的代码中找到架构的成就感,而不是干几票就跑路。这种类型的文章应该会一直更新,记录在架构之路上学习的脚印,一件一件扒开架构神秘的面纱。

前段时间还收集整理了Android高工必备技能知识脑图和核心知识点笔记文档!既能够夯实底层原理核心技术点,又能够掌握普通开发者,难以触及的架构设计方法论。那你在工作中、团队里、面试时,也就拥有了同行难以复制的核心竞争力。

相关的一些知识点解析都已经做了收录整理上传至公号中:Android开发之家,大家可以自行访问查阅。

以上是关于Android MVCMVPMVVM 架构案例解析的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Android与Vue架构分析,MVCMVPMVVM的演进

android进阶篇04MVCMVPMVVM架构简析

MVCMVPMVVM概念解析

Android——MVCMVPMVVM框架实现登录示例

Android框架设计模式MVCMVPMVVM

Android中MVCMVPMVVM具体解释