Google 推荐使用 MVI 架构?卷起来了~
Posted 让开,我要吃人了
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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Google 推荐使用 MVI 架构?卷起来了~相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
前言
前段时间写了一些介绍MVI
架构的文章,不过软件开发上没有最好的架构,只有最合适的架构,同时众所周知,Google
推荐的是MVVM
架构。相信很多人都会有疑问,我为什么不使用官方推荐的MVVM
,而要用你说的这个什么MVI
架构呢?
不过我这几天查看android
的应用架构指南,发现谷歌推荐的最佳实践已经变成了单向数据流动
+ 状态集中管理
,这不就是MVI
架构吗? 看起来Google
已经开始推荐使用MVI
架构了,大家也有必要开始了解一下Android
应用架构指南的最新版本了~
本文主要基于Android应用架构指南,感兴趣的也可以查看原文
总体架构
两个架构原则
Android
的架构设计原则主要有两个
分离关注点
要遵循的最重要的原则是分离关注点。一种常见的错误是在一个 Activity
或 Fragment
中编写所有代码。这些基于界面的类应仅包含处理界面和操作系统交互的逻辑。 总得来说,Activity
或Fragment
中的代码应该尽量精简,尽量将业务逻辑迁移到其它层
通过数据驱动界面
另一个重要原则是您应该通过数据驱动界面(最好是持久性模型)。数据模型独立于应用中的界面元素和其他组件。
这意味着它们与界面和应用组件的生命周期没有关联,但仍会在操作系统决定从内存中移除应用的进程时被销毁。
数据模型与界面元素,生命周期解耦,因此方便复用,同时便于测试,更加稳定可靠。
推荐的应用架构
基于上一部分提到的常见架构原则,每个应用应至少有两个层:
- 界面层 - 在屏幕上显示应用数据。
- 数据层 - 提供所需要的应用数据。
您可以额外添加一个名为“网域层”的架构层,以简化和复用使用界面层与数据层之间的交互
如上所示,各层之间的依赖关系是单向依赖的,网域层,数据层不依赖于界面层
界面层
界面的作用是在屏幕上显示应用数据,并响应用户的点击。每当数据发生变化时,无论是因为用户互动(例如按了某个按钮),还是因为外部输入(例如网络响应),界面都应随之更新,以反映这些变化。
不过,从数据层获取的应用数据的格式通常不同于UI
需要展示的数据的格式,因此我们需要将数据层数据转化为页面的状态
因此界面层一般分为两部分,即UI
层与State Holder
,State Holder
的角色一般由ViewModel
承担
数据层的作用是存储和管理应用数据,以及提供对应用数据的访问权限,因此界面层必须执行以下步骤:
- 获取应用数据,并将其转换为
UI
可以轻松呈现的UI State
。 - 订阅
UI State
,当页面状态发生改变时刷新UI
- 接收用户的输入事件,并根据相应的事件进行处理,从而刷新
UI State
- 根据需要重复第 1-3 步。
主要是一个单向数据流动,如下图所示:
因此界面层主要需要做以下工作:
- 如何定义
UI State
。 - 如何使用单向数据流 (
UDF
),作为提供和管理UI State
的方式。 - 如何暴露与更新
UI State
- 如何订阅
UI State
如何定义UI State
如果我们要实现一个新闻列表界面,我们该怎么定义UI State
呢?我们将界面需要的所有状态都封装在一个data class
中。
与之前的MVVM
模式的主要区别之一也在这里,即之前通常是一个State
对应一个LiveData
,而MVI
架构则强调对UI State
的集中管理
data class NewsUiState(
val isSignedIn: Boolean = false,
val isPremium: Boolean = false,
val newsItems: List<NewsItemUiState> = listOf(),
val userMessages: List<Message> = listOf()
)
data class NewsItemUiState(
val title: String,
val body: String,
val bookmarked: Boolean = false,
...
)
以上示例中的UI State
定义是不可变的。这样的主要好处是,不可变对象可保证即时提供应用的状态。这样一来,UI
便可专注于发挥单一作用:读取UI State
并相应地更新其UI
元素。因此,切勿直接在UI
中修改UI State
。违反这个原则会导致同一条信息有多个可信来源,从而导致数据不一致的问题。
例如,如上中来自UI State
的NewsItemUiState
对象中的bookmarked
标记在Activity
类中已更新,那么该标记会与数据层展开竞争,从而产生多数据源的问题。
UI State
集中管理的优缺点
在MVVM
中我们通常是多个数据流,即一个State
对应一个LiveData
,而MVI
中则是单个数据流。两者各有什么优缺点?
单个数据流的优点主要在于方便,减少模板代码,添加一个状态只需要给data class
添加一个属性即可,可以有效地降低ViewModel
与View
的通信成本
同时UI State
集中管理可以轻松地实现类似MediatorLiveData
的效果,比如可能只有在用户已登录并且是付费新闻服务订阅者时,您才需要显示书签按钮。您可以按如下方式定义UI State
:
data class NewsUiState(
val isSignedIn: Boolean = false,
val isPremium: Boolean = false,
val newsItems: List<NewsItemUiState> = listOf()
)
val canBookmarkNews: Boolean get() = isSignedIn && isPremium
如上所示,书签的可见性是其它两个属性的派生属性,其它两个属性发生变化时,canBookmarkNews
也会自动变化,当我们需要实现书签的可见与隐藏逻辑,只需要订阅canBookmarkNews
即可,这样可以轻松实现类似MediatorLiveData
的效果,但是远比MediatorLiveData
要简单
当然,UI State
集中管理也会有一些问题:
- 不相关的数据类型:
UI
所需的某些状态可能是完全相互独立的。在此类情况下,将这些不同的状态捆绑在一起的代价可能会超过其优势,尤其是当其中某个状态的更新频率高于其他状态的更新频率时。 UiState diffing
:UiState
对象中的字段越多,数据流就越有可能因为其中一个字段被更新而发出。由于视图没有diffing
机制来了解连续发出的数据流是否相同,因此每次发出都会导致视图更新。当然,我们可以对LiveData
或Flow
使用distinctUntilChanged()
等方法来实现局部刷新,从而解决这个问题
使用单向数据流管理UI State
上文提到,为了保证UI
中不能修改状态,UI State
中的元素都是不可变的,那么如何更新UI State
呢?
我们一般使用ViewModel
作为UI State
的容器,因此响应用户输入更新UI State
主要分为以下几步:
ViewModel
会存储并公开UI State
。UI State
是经过ViewModel
转换的应用数据。UI
层会向ViewModel
发送用户事件通知。ViewModel
会处理用户操作并更新UI State
。- 更新后的状态将反馈给
UI
以进行呈现。 - 系统会对导致状态更改的所有事件重复上述操作。
举个例子,如果用户需要给新闻列表加个书签,那么就需要将事件传递给ViewModel
,然后ViewModel
更新UI State
(中间可能有数据层的更新),UI
层订阅UI State
订响应刷新,从而完成页面刷新,如下图所示:
为什么使用单向数据流动?
单向数据流动可以实现关注点分离原则,它可以将状态变化来源位置、转换位置以及最终使用位置进行分离。
这种分离可让UI
只发挥其名称所表明的作用:通过观察UI State
变化来显示页面信息,并将用户输入传递给ViewModel
以实现状态刷新。
换句话说,单向数据流动有助于实现以下几点:
- 数据一致性。界面只有一个可信来源。
- 可测试性。状态来源是独立的,因此可独立于界面进行测试。
- 可维护性。状态的更改遵循明确定义的模式,即状态更改是用户事件及其数据拉取来源共同作用的结果。
暴露与更新UI State
定义好UI State
并确定如何管理相应状态后,下一步是将提供的状态发送给界面。我们可以使用LiveData
或者StateFlow
将UI State
转化为数据流并暴露给UI
层
为了保证不能在UI
中修改状态,我们应该定义一个可变的StateFlow
与一个不可变的StateFlow
,如下所示:
class NewsViewModel(...) : ViewModel()
private val _uiState = MutableStateFlow(NewsUiState())
val uiState: StateFlow<NewsUiState> = _uiState.asStateFlow()
...
这样一来,UI
层可以订阅状态,而ViewModel
也可以修改状态,以需要执行异步操作的情况为例,可以使用viewModelScope
启动协程,并且可以在操作完成时更新状态。
class NewsViewModel(
private val repository: NewsRepository,
...
) : ViewModel()
private val _uiState = MutableStateFlow(NewsUiState())
val uiState: StateFlow<NewsUiState> = _uiState.asStateFlow()
private var fetchJob: Job? = null
fun fetchArticles(category: String)
fetchJob?.cancel()
fetchJob = viewModelScope.launch
try
val newsItems = repository.newsItemsForCategory(category)
_uiState.update
it.copy(newsItems = newsItems)
catch (ioe: IOException)
// Handle the error and notify the notify the UI when appropriate.
_uiState.update
val messages = getMessagesFromThrowable(ioe)
it.copy(userMessages = messages)
在上面的示例中,NewsViewModel
类会尝试进行网络请求,然后更新UI State
,然后UI
层可以对其做出适当反应
订阅UI State
订阅UI State
很简单,只需要在UI
层观察并刷新UI
即可
class NewsActivity : AppCompatActivity()
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?)
lifecycleScope.launch
repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED)
viewModel.uiState.collect
// Update UI elements
UI State
实现局部刷新
因为MVI
架构下实现了UI State
的集中管理,因此更新一个属性就会导致UI State
的更新,那么在这种情况下怎么实现局部刷新呢?
我们可以利用distinctUntilChanged
实现,distinctUntilChanged
只有在值发生变化了之后才会回调刷新,相当于对属性做了一个防抖,因此我们可以实现局部刷新,使用方式如下所示
class NewsActivity : AppCompatActivity()
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?)
lifecycleScope.launch
repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED)
// Bind the visibility of the progressBar to the state
// of isFetchingArticles.
viewModel.uiState
.map it.isFetchingArticles
.distinctUntilChanged()
.collect progressBar.isVisible = it
当然我们也可以对其进行一定的封装,给Flow
或者LiveData
添加一个扩展函数,令其支持监听属性即可,使用方式如下所示
class MainActivity : AppCompatActivity()
private fun initViewModel()
viewModel.viewStates.run
//监听newsList
observeState(this@MainActivity, MainViewState::newsList)
newsRvAdapter.submitList(it)
//监听网络状态
observeState(this@MainActivity, MainViewState::fetchStatus)
//..
关于MVI
架构下支持属性监听,更加详细地内容可见:
网域层
网域层是位于界面层和数据层之间的可选层。
网域层负责封装复杂的业务逻辑,或者由多个ViewModel
重复使用的简单业务逻辑。此层是可选的,因为并非所有应用都有这类需求。因此,您应仅在需要时使用该层。
网域层具有以下优势:
- 避免代码重复。
- 改善使用网域层类的类的可读性。
- 改善应用的可测试性。
- 让您能够划分好职责,从而避免出现大型类。
我感觉对于常见的APP
,网域层似乎并没有必要,对于ViewModel
重复的逻辑,使用util
来说一般就已足够
或许网域层适用于特别大型的项目吧,各位可根据自己的需求选用
数据层
数据层主要负责获取与处理数据的逻辑,数据层由多个Repository
组成,其中每个Repository
可包含零到多个Data Source
。您应该为应用处理的每种不同类型的数据创建一个Repository
类。例如,您可以为与电影相关的数据创建 MoviesRepository
类,或者为与付款相关的数据创建 PaymentsRepository
类。当然为了方便,针对只有一个数据源的Repository
,也可以将数据源的代码也写在Repository
,后续有多个数据源时再做拆分
数据层跟之前的MVVM
架构下的数据层并没用什么区别
总结
相比老版的架构指南,新版主要是增加了网域层并修改了界面层,其中网域层是可选的,各位各根据自己的项目需求使用。
而界面层则从MVVM
架构变成了MVI
架构,强调了数据的单向数据流动
与状态的集中管理
。相比MVVM
架构,MVI
架构主要有以下优点
- 强调数据单向流动,很容易对状态变化进行跟踪和回溯,在数据一致性,可测试性,可维护性上都有一定优势
- 强调对
UI State
的集中管理,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 - 添加状态只需要添加一个属性,降低了
ViewModel
与View
层的通信成本,将业务逻辑集中在ViewModel
中,View
层只需要订阅状态然后刷新即可
当然在软件开发中没有最好的架构,只有最合适的架构,各位可根据情况选用适合项目的架构,实际上在我看来Google
在指南中推荐使用MVI
而不再是MVVM
,很可能是为了统一Android
与Compose
的架构。因为在Compose
中并没有双向数据绑定,只有单向数据流动,因此MVI
是最适合Compose
的架构。
当然如果你的项目中没有使用DataBinding
,或许也可以开始尝试一下使用MVI
,不使用DataBinding
的MVVM
架构切换为MVI
成本不高,切换起来也比较简单,在易用性,数据一致性,可测试性,可维护性等方面都有一定优势,后续也可以无缝切换到Compose
。
以上是关于Google 推荐使用 MVI 架构?卷起来了~的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
Android真的推荐用MVI模式?MVI和MVVM有啥区别?