前言

在上一節中，我們學習了ViewModel,我們使用的是介面來完成ViewModel與頁面之間的通信，其實這并不是好的方案，這篇博客，就讓我們來了解LiveData與ViewModel是如何配合作業的，

LiveData介紹

LivaData是一個可被觀察的資料容器類，具體來說，可以將LiveData理解為一個資料的容器，它將資料包裝起來，使資料成為觀察者，當該資料發生變化時，觀察者能夠獲得通知，與常規的可觀察類不同，LiveData可以感知(如Activity、Fragment或Service)的生命周期，

簡單來說，LiveData具有如下優勢

LiveData 遵循觀察者模式，當生命周期狀態發生變化時，LiveData 會通知 Observer 物件，可以在這些Observer物件中更新界面
不會發送記憶體泄露
如果觀察者的生周期處于非活躍狀態(如回傳堆疊中的Activity),則它不會接收任何LivaData事件，但是，當非活躍狀態變成活躍狀態時會立刻接收最新的資料（后臺的Activity回傳前臺時）
當config導致Activity/Fragment重建時，不需要再手動的管理資料的存盤與恢復，

LiveData和ViewModel的關系

ViewModel用于存放頁面所需要的各種資料，對頁面來說，它并不關心ViewModel中的業務邏輯，它只關心需要展示的資料是什么，并且希望再資料發送變化時，能及時得到通知并做出更新，LiveData的作用就是，在ViewModel中的資料發生變化時通知頁面，用于包裝ViewModel中那些需要被外界觀察的資料，在這里插入圖片描述

LiveData基本使用

在上篇博客中的ViewModel的計時器案例的基礎上，我們使用LiveData對介面進行改寫

1.LiveData是一個抽象類，不能直接使用，我們通常使用的是它的直接子類MutableLiveData,代碼如下

public class LiveDataViewModel extends ViewModel {
    private MutableLiveData<Integer> currentSecond;
    private Timer timer;
    private  int current;

    @Override
    protected void onCleared() {
        super.onCleared();
        //釋放資源
        timer.cancel();
    }

    public LiveData<Integer> getCurrentSecond(){
        if(currentSecond == null){
            currentSecond = new MutableLiveData<>();
        }
        return  currentSecond;
    }

    //開始定時器
    public  void startTiming(){
        if(timer == null){
            current = 0;
            timer = new Timer();
            TimerTask timerTask = new TimerTask() {
                @Override
                public void run() {
                    if(currentSecond!=null){
                        currentSecond.postValue(current++);
                    }
                }
            };
            timer.schedule(timerTask,1000,1000);
        }
    }

    //關閉定時器
    public  void stopTiming(){
        timer.cancel();
    }
}

當開始定時器的時候，也就是我們資料資源發生變化的時候，我們需要呼叫livedata.postvalue方法，通知頁面我們資料源已經發生了改變，至于為什么不用livedata.setValue方法，等下我們會說到，

2.接著我們在Activity中創建ViewModel,并監聽ViewModel里面currentSecond資料的變化，

public class LiveDataActivity extends AppCompatActivity {

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

        iniComponent();
    }

    private void iniComponent() {
        //通過ViewModelProvider得到ViewModel
        final LiveDataViewModel viewModel = new ViewModelProvider(this).get(LiveDataViewModel.class);

        //得到ViewModel中的LiveData
        final MutableLiveData<Integer> liveData = (MutableLiveData<Integer>) viewModel.getCurrentSecond();

        //通過liveData.observer()觀察ViewModel中資料的變化
        liveData.observe(this, new Observer<Integer>() {
            @Override
            public void onChanged(Integer integer) {
                //收到回呼后更新UI界面
                TextView tv = findViewById(R.id.tv_texts);
                tv.setText("小鑫啊"+integer);
            }
        });

        //關閉定時器
        findViewById(R.id.btnReset).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //通過LiveData.setValue()/LiveData.postValue()
                //完成對ViewModel中資料的更新
                liveData.setValue(0);
                //關閉定時器
                viewModel.stopTiming();
            }
        });

        //計時開始
        viewModel.startTiming();

    }
}

在頁面中，通過LiveData.observe()方法對LivaData所包裝的資料進行觀察，當我們資料源發生變化了(也就是我們想修改LivaData所包裝的資料時)，就可以通過LiveData.postValue/LiveData.setValue()來完成，然后onChanged方法就會收到我們修改之后的資料，我們就可以對UI進行更改了.

需要注意的是:postValue()方法用在非UI執行緒中,而setValue()方法用在UI執行緒中，這就是為什么我們在開始定時器的時候，需要呼叫postVaule()發送資料了(因為定時器是運行在非UI執行緒的).
在這里插入圖片描述

運行結果如下:
在這里插入圖片描述
LivaData的基本使用就到這里，是不是很簡單啊! 接下來，就讓我們來探討下LiveData的原理吧!!!

LiveData的原理

我們知道LiveData是通過觀察者模式實作的，當資料發送改變的時候,會回呼Observer的onChanged(),接下來就讓我們深入Observer方法的原始碼一探究竟

observe原始碼

 @MainThread
    public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<? super T> observer) {
        assertMainThread("observe");
        if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
            // ignore
            return;
        }
        LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);
        //判斷當前wapper已經添加過，如果添加過就直接回傳，否則回傳null
        ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);
        if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) {
            throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer"
                    + " with different lifecycles");
        }
        //如果已經添加過，就直接回傳
        if (existing != null) {
            return;
        }
        //沒有添加過，則添加wrapper
        owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
    }

從原始碼可以看出，Observer()方法接收的第一個引數是一個LifecleOwner物件，我們傳入的是this，因為this的祖父類實作了這個介面，也正是LifecleOwner物件，LiveData才會具體生命周期感知能力，

首先, 通過owner.getLifecycle().getCurrentState()獲取當前頁面的狀態，如果當前頁面被銷毀了，就直接回傳，也就是說LiveData會自動清除與頁面的關聯，

LifecycleBoundObserver 原始碼

 class LifecycleBoundObserver extends ObserverWrapper implements LifecycleEventObserver {
        @NonNull
        final LifecycleOwner mOwner;

        LifecycleBoundObserver(@NonNull LifecycleOwner owner, Observer<? super T> observer) {
            super(observer);
            mOwner = owner;
        }

        @Override
        boolean shouldBeActive() {
            return mOwner.getLifecycle().getCurrentState().isAtLeast(STARTED);
        }

        @Override
        public void onStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source,
                @NonNull Lifecycle.Event event) {
            if (mOwner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
                removeObserver(mObserver);
                return;
            }
            activeStateChanged(shouldBeActive());
        }

當呼叫 LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer),本質是通過 ObserverWrapper將observer包裝起來，得以LiveData能對生命周期狀態得以進行監聽，是通過onStateChanged和shouldBeActive方法

shouldBeActive 這里呼叫LiftCycle的方法，表達如果當前生命周期的狀態為onStart,onResume,onPause時回傳true，也就是說只有這三個狀態可以接收資料更新，
onStateChanged 是LifecycleEventObserver介面的方法，當生命周期發送變化的時候會回呼它，如果當前生命周期狀態是destory,就會直接移除觀察者，否則就會呼叫activeStateChanged(shouldBeActive());方法激活觀察者.

方法中的最后一行代碼將observer與Activity的生命周期關聯在一起，因此，LivaData能夠感知頁面的生命周期，

observer方法小結

判斷是否已經銷毀，如果當前頁面銷毀，LiveData自動清除與頁面的關聯
用LifecycleBoundObserver 對observer進行一個包裝
判斷當前observer是否已經添加過，添加過就直接回傳
將observer方法與Activity的生命周期進行關聯

setValue方法

 @MainThread
    protected void setValue(T value) {
        assertMainThread("setValue");
        mVersion++;
        mData = value;
        dispatchingValue(null);
    }

setValue()中，首先斷言是主執行緒，這里的關鍵是dispatchingValue(null)方法

void dispatchingValue(@Nullable ObserverWrapper initiator) {
        if (mDispatchingValue) {
            mDispatchInvalidated = true;
            return;
        }
        mDispatchingValue = true;
        do {
            mDispatchInvalidated = false;
            if (initiator != null) {
                considerNotify(initiator);
                initiator = null;
            } else {
                for (Iterator<Map.Entry<Observer<? super T>, ObserverWrapper>> iterator =
                        mObservers.iteratorWithAdditions(); iterator.hasNext(); ) {
                    considerNotify(iterator.next().getValue());
                    if (mDispatchInvalidated) {
                        break;
                    }
                }
            }
        } while (mDispatchInvalidated);
        mDispatchingValue = false;
    }

只有處于active(激活)狀態的觀察者，這個方法就會把資料發送給它們，由于每次dispathchingValue傳入的null,所以會走else這一部分代碼, 這時候就會遍歷所有的observer，最后通過呼叫considerNotify()將資料進行分發給所有的observer

private void considerNotify(ObserverWrapper observer) {
        if (!observer.mActive) {
            return;
        }
        // Check latest state b4 dispatch. Maybe it changed state but we didn't get the event yet.
        //
        // we still first check observer.active to keep it as the entrance for events. So even if
        // the observer moved to an active state, if we've not received that event, we better not
        // notify for a more predictable notification order.
        //如果當前observer不是激活狀態，也就是當前頁面被destory,直接return.
        if (!observer.shouldBeActive()) {
            observer.activeStateChanged(false);
            return;
        }
        if (observer.mLastVersion >= mVersion) {
            return;
        }
        observer.mLastVersion = mVersion;
        observer.mObserver.onChanged((T) mData);
    }

只有出于活躍狀態且資料是資料是最新的，才會去分發資料，最后回呼到我們熟悉的onChanged()方法，

postValue方法

 protected void postValue(T value) {
        boolean postTask;
        synchronized (mDataLock) {
            postTask = mPendingData == NOT_SET;
            mPendingData = value;
        }
        if (!postTask) {
            return;
        }
        ArchTaskExecutor.getInstance().postToMainThread(mPostValueRunnable);
    }

postValue方法是可以在子執行緒(非UI執行緒)發送資料的，但是onChanged()方法始終是在主執行緒？答案就在postToMainThread(mPostValueRunnable)方法中;

private final Runnable mPostValueRunnable = new Runnable() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        @Override
        public void run() {
            Object newValue;
            synchronized (mDataLock) {
                newValue = mPendingData;
                mPendingData = NOT_SET;
            }
            setValue((T) newValue);
        }
    };

創建一個Handler將子執行緒中的任務發送到主執行緒去執行，其本質還是呼叫了setValue()方法

LiveData.observeForever()方法

如果你想無論頁面處于何種生命周期，setValue/postValue之后立刻回到資料，那么可以使用observerForever()方法，使用起來與observer()沒有太大差別. 因為AlwaysActiveObserver沒有實作GenericLifecycleObserver 介面，不能感應生命周期，

但是需要注意的是，在用完之后，一定要記得在onDestroy()方法中呼叫removeObserver()方法來停止對LiveData的觀察，否則LiveData會一直處于激活狀態，Activity則永遠不會被系統自動回收，會造成記憶體泄露，

ViewModel+LiveData實作Fragment間的通信

我們已經知道，ViewModel能夠將資料從Activity中剝離出來，只要Activity不被銷毀，ViewModel會一直存盤，并且獨立于Activity的配置變化，

Fragment可以被看作Activty的子頁面，即一個Activity中可以包含多個Fragment.這些Fragment彼此獨立，但是又都屬于同一個Activity.

基于ViewModel和Fragment組件的這些特性，我們可以利用LiveData,實作同一個Activity中的不同Fragment間的通信，因為不同的Fragment得到的都是同一個LiveData；

在這里插入圖片描述

定義ViewModel和LiveData

public class SharedViewModel extends ViewModel {
    private MutableLiveData<String> content;

    @Override
    protected void onCleared() {
        super.onCleared();
        //釋放資源
        content=  null;
    }

    public LiveData<String> getContent(){
        if(content == null){
            content = new MutableLiveData<>();
        }
        return  content;
    }
}

初始化Fragment

Fragment之間的跳轉我們使用導航圖來進行跳轉

share_graph.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<navigation xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:id="@+id/share_graph"
    app:startDestination="@id/masterFragment">

    <fragment
        android:id="@+id/masterFragment"
        android:name="com.example.jetpack.MasterFragment"
        android:label="fragment_master"
        tools:layout="@layout/fragment_master" >
        <action
            android:id="@+id/action_masterFragment_to_detailFragment"
            app:destination="@id/detailFragment" />
    </fragment>
    <fragment
        android:id="@+id/detailFragment"
        android:name="com.example.jetpack.DetailFragment"
        android:label="fragment_detail"
        tools:layout="@layout/fragment_detail" />
</navigation>

MasterFragment 布局

我們使用EditText輸入框，輸入內容后，點擊跳轉到DetailFragment后，DetailFragment獲取到輸入框的內容，并顯示在TextView上

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MasterFragment"
    android:gravity="center"
    android:orientation="vertical">

    <EditText
        android:id="@+id/edit_text"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:hint="輸入內容"
        android:textSize="20sp"/>
    <Button
        android:id="@+id/toDetail"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="toDetailFragment"/>

</LinearLayout>

MasterFragment 代碼

  private SharedViewModel model;
    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
                             Bundle savedInstanceState) {
        View view =  inflater.inflate(R.layout.fragment_master, container, false);
        //設定資料
        model = new ViewModelProvider(getActivity()).get(SharedViewModel.class);
        final MutableLiveData<String> mutableLiveData = (MutableLiveData<String>) model.getContent();

        final EditText editText = view.findViewById(R.id.edit_text);
        view.findViewById(R.id.toDetail).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {

                //獲取EditText中的資料,并通知livaData進行更新
                String text = editText.getText().toString().trim();
                mutableLiveData.setValue(text);
                Navigation.findNavController(v).navigate(R.id.action_masterFragment_to_detailFragment);
            }
        });
        return view;
    }

detailFragment布局

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".DetailFragment"
    android:gravity="center">

    <TextView
        android:id="@+id/tv_text1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="哈哈哈"
        android:textSize="30sp"
        android:textStyle="bold"/>

</LinearLayout>

detailFragment代碼

@Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
                             Bundle savedInstanceState) {
        View view =inflater.inflate(R.layout.fragment_detail, container, false);
        final TextView textView = view.findViewById(R.id.tv_text1);
        SharedViewModel model = new ViewModelProvider(getActivity()).get(SharedViewModel.class);
        MutableLiveData<String> mutableLiveData = (MutableLiveData<String>) model.getContent();
        //對LiveData進行監聽
        mutableLiveData.observe(getActivity(), new Observer<String>() {
            @Override
            public void onChanged(String s) {
                //顯示在UI上
                textView.setText(s);
            }
        });

        return view;
    }

Activity布局

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".viewmodel.ShareActivity"
    android:gravity="center">
  <fragment
      android:id="@+id/nav_host_fragment"
      android:layout_width="match_parent"
      android:layout_height="wrap_content"
      android:name="androidx.navigation.fragment.NavHostFragment"
      app:defaultNavHost= "true"
      app:navGraph="@navigation/share_graph"/>
  </LinearLayout>

只是定義一個Fragment來顯示兩個Fragment而已，代碼檔案沒有進行任何的更改

運行程式：請添加圖片描述

事實證明，兩個Fragment獲取到的是同一個LiveData, 在MasterFragment對LiveData資料進行更改，在DetailFragment對LiveData進行監聽，并將監聽到的資料顯示在TextView上面，是不是也非常簡單啦

總結

本節中，我們學習了LiveData+ViewModel的基本使用，
并對LiveData原始碼，進行了一個大概的分析，知道了LiveData為什么能感知組件的生命周期
LiveData的本質是觀察者模式，可以感知頁面的生命周期，當然你也可以使用observeForver()方法讓LiveData忽略頁面的生命周期，但是需要注意，用完之后要在onDestroy()方法用removeObserver()方法移除監聽，否則會造成記憶體泄露，
LiveData大部分是在ViewModel中使用的，但是它的作用不止于此，下節，我們就來說，LiveData如果搭配Room資料庫組件進行使用.

好了，LiveData到這里就結束了，不足之處，望大家指出來，謝謝，

參考:

LiveData決議
LiveData原始碼決議

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/yidong/208836.html

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Android架構之LiveData組件

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