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标题: kotlin中的模块化布局组件 [打印本页]

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作者: 勿忘初心做自己    时间: 2025-3-15 10:42
标题: kotlin中的模块化布局组件
模块化布局组件包罗ViewModel、LiveData、Room 和 Navigation ，我将讲授它们的工作原理和基础利用。

ViewModel 工作原理

• 创建与存储机制：当调用 ViewModelProvider 的 get 方法获取 ViewModel 实例时，ViewModelProvider 会先检查 ViewModelStore 中是否已存在该类型的实例。若存在则直接返回，若不存在则利用 ViewModelProvider.Factory 创建新实例并存储在 ViewModelStore 中。每个 Activity 和 Fragment 都有各自对应的 ViewModelStore，用于管理其内部的 ViewModel 实例。
  
• 生命周期管理：ViewModel 的生命周期与关联的 Activity 或 Fragment 紧密干系，但又有区别。在设置更改（如屏幕旋转）时，Activity 或 Fragment 会重新创建，而 ViewModelStore 会被保留，以是 ViewModel 实例也得以保留，从而包管数据的同等性。当 Activity 或 Fragment 被销毁（非因设置更改）时，ViewModelStore 会调用 clear 方法，进而调用 ViewModel 的 onCleared 方法，让开发者可以在此进行资源释放操纵。
  

ViewModel 通过 ViewModelStore 存储实例，在设置更改时保留数据，在关联组件非设置更改销毁时释放资源。 

1. // 定义 ViewModel 类
2. import androidx.lifecycle.ViewModel
3. import androidx.lifecycle.MutableLiveData
5. class NewsViewModel : ViewModel() {
6.     // 定义 LiveData 存储新闻列表
7.     private val _newsList = MutableLiveData<List<String>>()
8.     val newsList: LiveData<List<String>> = _newsList
10.     init {
11.         // 模拟从网络或数据库获取新闻数据
12.         fetchNews()
13.     }
15.     private fun fetchNews() {
16.         // 这里可以替换为真实的网络请求或数据库查询
17.         val mockNews = listOf("新闻1", "新闻2", "新闻3")
18.         _newsList.value = mockNews
19.     }
20. }
22. // 在 Activity 中使用 ViewModel
23. import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
24. import android.os.Bundle
25. import androidx.lifecycle.ViewModelProvider
26. import kotlinx.android.synthetic.main.activity_main.*
28. class MainActivity : AppCompatActivity() {
30.     private lateinit var newsViewModel: NewsViewModel
32.     override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
33.         super.onCreate(savedInstanceState)
34.         setContentView{"name":"GodelPlugin","parameters":{"input":""setContentView(R.layout.activity_main)""}}<|FunctionExecuteEnd|><|FunctionExecuteResult|>setContentView(R.layout.activity_main)<|FunctionExecuteResultEnd|>
36.         // 获取 ViewModel 实例
37.         newsViewModel = ViewModelProvider(this).get(NewsViewModel::class.java)
39.         // 观察 LiveData 数据变化
40.         newsViewModel.newsList.observe(this, { news ->
41.             // 更新 UI
42.             news.forEach {
43.                 textView.append("$it\n")
44.             }
45.         })
46.     }
47. }

复制代码

当屏幕旋转等设置更改时，MainActivity 重新创建，但 NewsViewModel 实例会从 ViewModelStore 中取出，数据得以保留。 
LiveData 工作原理

• 数据持有与观察者管理：LiveData 内部维护着一个数据对象和一个观察者列表。当调用 observe 方法注册观察者时，会将 LifecycleOwner 和 Observer 包装成 LifecycleBoundObserver 对象并添加到观察者列表中。
  
• 生命周期感知：LifecycleBoundObserver 实现了 LifecycleEventObserver 接口，可以或许监听 LifecycleOwner 的生命周期变革。当 LifecycleOwner 进入活泼状态（STARTED 或 RESUMED）时，LiveData 会将最新数据发送给该观察者；当 LifecycleOwner 进入销毁状态（DESTROYED）时，LiveData 会主动移除该观察者，制止内存走漏。
  
• 数据更新关照：当调用 setValue（主线程）或 postValue（子线程）方法更新数据时，LiveData 会检查全部观察者的生命周期状态，只有处于活泼状态的观察者才会收到 onChanged 方法的调用，从而更新 UI。
  

 LiveData 持有数据，通过 LifecycleBoundObserver 感知 LifecycleOwner 生命周期，仅在活泼状态时关照观察者。

1. import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
2. import android.os.Bundle
3. import androidx.lifecycle.MutableLiveData
4. import androidx.lifecycle.Observer
5. import kotlinx.android.synthetic.main.activity_main.*
7. class MainActivity : AppCompatActivity() {
9.     private val liveData = MutableLiveData<String>()
11.     override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
12.         super.onCreate(savedInstanceState)
13.         setContentView{"name":"GodelPlugin","parameters":{"input":""setContentView(R.layout.activity_main)""}}<|FunctionExecuteEnd|><|FunctionExecuteResult|>setContentView(R.layout.activity_main)<|FunctionExecuteResultEnd|>
15.         // 注册观察者
16.         liveData.observe(this, Observer { data ->
17.             // 处理数据变化
18.             textView.text = data
19.         })
21.         // 更新数据
22.         liveData.value = "新数据"
23.     }
24. }

复制代码

liveData.observe 注册时将 this（即 MainActivity 作为 LifecycleOwner）和 Observer 包装，当 MainActivity 处于活泼状态且 liveData 数据更新时，Observer 的 onChanged 方法被调用。 
Room 工作原理

• 抽象层封装：Room 提供了一个抽象层，开发者通过界说实体类（利用 @Entity 注解）、数据访问对象（DAO，利用 @Dao 注解）和数据库类（利用 @Database 注解）来形貌数据库布局和操纵。实体类对应数据库表，DAO 界说了对数据库的增编削查操纵，数据库类则管理数据库的版本和 DAO 实例。
  
• 编译时处理惩罚：在编译时，Room 会根据开发者界说的注解生成相应的 SQLite 语句和实现代码。如许可以在编译阶段就发现数据库操纵中的错误，进步开发服从和代码的健壮性。
  
• 线程管理：Room 默认不答应在主线程中实行数据库操纵，因为数据库操纵通常是耗时的，大概会导致 UI 卡顿。因此，Room 会将数据库操纵放在后台线程中实行，开发者可以利用 suspend 函数（在 Kotlin 中）或自界说线程池来处理惩罚异步操纵。
  

 Room 通过注解界说数据库布局和操纵，编译时生成 SQL 语句和实现代码，默认在后台线程实行操纵。

1. // 定义实体类
2. import androidx.room.Entity
3. import androidx.room.PrimaryKey
5. @Entity(tableName = "news")
6. data class News(
7.     @PrimaryKey(autoGenerate = true)
8.     val id: Int = 0,
9.     val title: String
10. )
12. // 定义 DAO
13. import androidx.room.Dao
14. import androidx.room.Insert
15. import androidx.room.Query
17. @Dao
18. interface NewsDao {
19.     @Insert
20.     suspend fun insertNews(news: News)
22.     @Query("SELECT * FROM news")
23.     suspend fun getAllNews(): List<News>
24. }
26. // 定义数据库类
27. import androidx.room.Database
28. import androidx.room.RoomDatabase
30. @Database(entities = [News::class], version = 1)
31. abstract class AppDatabase : RoomDatabase() {
32.     abstract fun newsDao(): NewsDao
33. }
35. // 在 ViewModel 中使用 Room
36. import androidx.lifecycle.ViewModel
37. import androidx.lifecycle.viewModelScope
38. import kotlinx.coroutines.launch
40. class NewsViewModel : ViewModel() {
42.     private val database = Room.databaseBuilder(
43.         applicationContext,
44.         AppDatabase::class.java,
45.         "news-database"
46.     ).build()
47.     private val newsDao = database.newsDao()
49.     fun insertNews(news: News) {
50.         viewModelScope.launch {
51.             newsDao.insertNews(news)
52.         }
53.     }
55.     fun getAllNews() {
56.         viewModelScope.launch {
57.             val newsList = newsDao.getAllNews()
58.             // 处理获取到的新闻列表
59.         }
60.     }
61. }

复制代码

编译时，Room 会根据 @Entity、@Dao 和 @Database 注解生成操纵数据库的 SQL 语句和实现代码，suspend 函数包管数据库操纵在后台线程实行。 
Navigation 工作原理

• 导航图界说：开发者通过 XML 文件界说导航图，导航图中包罗了应用的全部目的地（如 Fragment）、动作（用于在目的地之间导航）和参数传递规则。每个目的地都有唯一的标识符，动作则界说了从一个目的地到另一个目的地的导航路径。
  
• 导航控制器管理：NavController 是 Navigation 组件的核心，负责管理导航操纵。它会根据导航图中的界说，处理惩罚目的地之间的切换和参数传递。在 Activity 或 Fragment 中，可以通过 findNavController 方法获取 NavController 实例，然后调用其 navigate 方法进行导航。
  
• Back Stack 管理：NavController 维护了一个返回栈（Back Stack），用于记录导航历史。当用户点击返回按钮时，NavController 会从返回栈中弹出上一个目的地，实现返回操纵。开发者可以通过设置导航图中的 popUpTo 和 popUpToInclusive 属性来控制返回栈的行为。
  

Navigation 通过导航图界说目的地和动作，NavController 管理导航和返回栈。

1. <navigation xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
2.     xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
3.     android:id="@+id/navigation_graph"
4.     app:startDestination="@id/firstFragment">
6.     <fragment
7.         android:id="@+id/firstFragment"
8.         android:name="com.example.myapp.FirstFragment"
9.         android:label="First Fragment">
10.         <action
11.             android:id="@+id/action_firstFragment_to_secondFragment"
12.             app:destination="@id/secondFragment" />
13.     </fragment>
15.     <fragment
16.         android:id="@+id/secondFragment"
17.         android:name="com.example.myapp.SecondFragment"
18.         android:label="Second Fragment" />
19. </navigation>

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• 在 Activity 中设置导航宿主
  

1. <androidx.fragment.app.FragmentContainerView
2.     android:id="@+id/nav_host_fragment"
3.     android:name="androidx.navigation.fragment.NavHostFragment"
4.     android:layout_width="match_parent"
5.     android:layout_height="match_parent"
6.     app:defaultNavHost="true"
7.     app:navGraph="@navigation/navigation_graph" />

复制代码

• 在 Fragment 中进行导航
  

1. import androidx.fragment.app.Fragment
2. import android.os.Bundle
3. import android.view.LayoutInflater
4. import android.view.View
5. import android.view.ViewGroup
6. import androidx.navigation.fragment.findNavController
8. class FirstFragment : Fragment() {
10.     override fun onCreateView(
11.         inflater: LayoutInflater, container: ViewGroup?,
12.         savedInstanceState: Bundle?
13.     ): View? {
14.         val view = inflater.inflate(R.layout.fragment_first, container, false)
15.         view.findViewById<Button>(R.id.navigateButton).setOnClickListener {
16.             // 导航到 SecondFragment
17.             findNavController().navigate(R.id.action_firstFragment_to_secondFragment)
18.         }
19.         return view
20.     }
21. }

复制代码

 NavController 根据导航图中的界说，处理惩罚从 FirstFragment 到 SecondFragment 的导航，同时管理返回栈以支持返回操纵。
 总结：
  ViewModel 通过 ViewModelStore 管理 UI 数据并在设置变动时保持状态，LiveData 实现生命周期感知的可观察数据更新，Room 作为 SQLite ORM 主动生成数据库操纵代码并处理惩罚线程，Navigation 利用导航图和 NavController 管理多 Fragment 导航，共同构建相应式、可维护的 Android 应用架构。

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