Android官方架構組件DataBinding-Ex: 雙向綁定篇

前言

本文是 Android官方架構組件 系列的番外篇,因爲目前國內關於DataBinding雙向綁定的博客,講的實在是五花八門,很多文章看完之後仍然一頭霧水,特此專門寫一篇文章進行總結。

本文默認讀者對DataBinding的使用有了初步的瞭解。

什麼是雙向綁定?

DataBinding的本身是對View層狀態的一種觀察者模式的實現,通過讓ViewViewModel層可觀察的對象(比如LiveData)進行綁定,當ViewModel層數據發生變化,View層也會自動進行UI的更新。

上述我講的是DataBinding最基礎的用法,即 單向綁定 ,其優勢在於,將View層抽象爲一個純Java的可觀察者——這意味着ViewModel層相關代碼是完全可直接用於進行 單元測試

但實際的開發中,單向綁定並非是足夠的,在一些特定的場景,我們也需要用到 雙向綁定

比如說,對於一個TextView的內容展示,一般情況下,我們只是用來通過將一個String類型的數據對其進行渲染:

顯而易見,數據的流向是單向的,換句話說,我們認爲TextViewDataSource只進行了 操作——如果此時進行了網絡請求,我們需要用到DataSource某個屬性作爲參數,我們依然可以毫無顧忌從DataSource取值。

但是換一個場景,如果我們把TextView換成一個EditText,接下來我們需要面對的則截然不同,比如登錄界面:

這似乎沒有什麼問題,我們依然通過一個LiveDataEditText進行了單向綁定:

問題發生了,當我們對 輸入框 進行編輯,EditText的UI發生了變更,但是LiveData內的數據卻沒有更新,當我們想要在ViewModel層請求登錄的API接口時,我們就必須要去通過editText.getText()才能獲取用戶輸入的密碼。

於是我們希望,即使是EditText的內容發生了變更,但是LiveData內的數據也能和EditText保持內容的同步——這樣我們就不需要讓ViewModel層持有View層的引用,在請求接口時,直接從LiveData中取值即可:

這就是雙向綁定的意義。

使用場景是什麼

什麼適合使用 雙向綁定 呢,還記得上文中的一句話嗎:

對於單向綁定來說,數據的流向是單向的,換句話說,我們認爲TextViewDataSource只進行了 操作。

現在我們定義,當 不確定的操作發生時 ——通常,這種操作代表着用戶對UI控件的交互,這時UI的變化需要影響到ViewModel層的數據狀態(除了 數據驅動視圖 之外,視圖也在驅動數據,以方便作爲參數將來進行網絡請求等等操作),這時 雙向綁定 就可以大展身手了。

顯然上文中的EditText的是 雙向綁定 經典的使用場景之一,此外,雙向綁定的使用場景非常常見,比如CheckBox

當用戶選中了CheckBox,我們當然希望ViewModel層的LiveData<Boolean>狀態進行對應的更新,以便將來我們直接從LiveData中取值作爲參數進行網絡請求。

而如果沒有雙向綁定,用戶操作了UI,我們就需要 手動添加代碼保證狀態的同步——比如checkBox.setOnCheckChangedListener(),否則,就會在接下來的操作中得到與預期不同的結果。

聽起來好像很麻煩,那麼究竟如何使用呢?

幸運的是,Android原生控件中,絕大多數的雙向綁定使用場景,DataBinding都已經幫我們實現好了:

這意味着我們並不需要去手動實現複雜的雙向綁定,以上文的EditText爲例,我們只需要通過@={表達式}進行雙向的綁定:

<EditText
	android:id="@+id/etPassword"
	android:layout_width="match_parent"
	android:layout_height="wrap_content"
	android:text="@={ fragment.viewModel.password }" />

相比單向綁定,只需要多一個=符號,就能保證View層和ViewModel層的 狀態同步 了。

難點在哪?

雙向綁定定義好之後,使用起來很簡單,但定義卻稍微比單向綁定麻煩一些,即使原生的控件DataBinding已經幫助我們實現好了,對於三方的控件或者自定義控件,還需要我們自己實現

本文以SwipeRefreshLayout爲例,讓我們來看看其 雙向綁定 實現的方式:

object SwipeRefreshLayoutBinding {

    @JvmStatic
    @BindingAdapter("app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing")
    fun setSwipeRefreshLayoutRefreshing(
            swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
            newValue: Boolean
    ) {
        if (swipeRefreshLayout.isRefreshing != newValue)
            swipeRefreshLayout.isRefreshing = newValue
    }

    @JvmStatic
    @InverseBindingAdapter(
            attribute = "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing",
            event = "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged"
    )
    fun isSwipeRefreshLayoutRefreshing(swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout): Boolean =
            swipeRefreshLayout.isRefreshing

    @JvmStatic
    @BindingAdapter(
            "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged",
            requireAll = false
    )
    fun setOnRefreshListener(
            swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
            bindingListener: InverseBindingListener?
    ) {
        if (bindingListener != null)
            swipeRefreshLayout.setOnRefreshListener {
                bindingListener.onChange()
            }
    }
}

有點晦澀,是不是?我們先不要糾結於細節的實現,先來看看代碼中是如何使用的吧:

<androidx.swiperefreshlayout.widget.SwipeRefreshLayout
		android:layout_width="match_parent"
		android:layout_height="match_parent"
		app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing="@={ fragment.viewModel.refreshing }">

            <androidx.recyclerview.widget.RecyclerView/>

</androidx.swiperefreshlayout.widget.SwipeRefreshLayout>

refreshing實際就只是一個LiveData

val refreshing: MutableLiveData<Boolean> = MutableLiveData()

這裏的雙向綁定,意義在於,當我們爲LiveData手動設置值時,SwipeRefreshLayout的UI也會發生對應的變更;同理,當用戶手動下拉執行刷新操作時,LiveData的值也會對應的變成爲true(代表刷新中的狀態)。

相比於其它的方式,雙向綁定將SwipeRefreshLayout的刷新狀態抽象成爲了一個LiveData<Boolean> ——我們只需要在xml中定義好,之後就可以在ViewModel中圍繞這個狀態進行代碼的編寫,不同於view.setOnRefreshListener()的方式,這種代碼是純Java的,我們可以針對每一行代碼進行純JVM的單元測試。

本小節的所有代碼你都可以在 這裏 獲取。

整理思路,按部就班實現雙向綁定

說了這麼多,但是我們一行代碼都還沒有實現,不着急,因爲編碼只是其中的一個步驟,最重要的是 整理一個流暢的思路,這樣,在接下來的編碼階段,你會如有神助。

1.實現單向綁定

我們知道,雙向綁定的前提是單向綁定,因此,我們先配置好對應單向綁定的接口:

@JvmStatic
@BindingAdapter("app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing")
fun setSwipeRefreshLayoutRefreshing(
        swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
        newValue: Boolean
) {
        swipeRefreshLayout.isRefreshing = newValue
}

我們通過將LiveData的值和DataBinding綁定在一起,每當LiveData的狀態發生了變更,SwipeRefreshLayout的刷新狀態也會發生對應的更新。

我們實現了數據驅動視圖的效果,接下來我們需要思考的是,我們如何才能知道用戶會執行下拉操作呢?

2.觀察View層的狀態變更

只有觀察到View層的狀態變更,我們才能驅動LiveData進行對應的更新,其實很簡單,通過swipeRefreshlayout.setOnRefreshListener()即可:

@JvmStatic
@BindingAdapter(
        "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged",
        requireAll = false
)
fun setOnRefreshListener(
        swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
        bindingListener: InverseBindingListener?
) {
    if (bindingListener != null)
        swipeRefreshLayout.setOnRefreshListener {
            bindingListener.onChange()   // 1
        }
}

注意我註釋了 //1的地方,每當swipeRefreshLayout刷新狀態被用戶的操作改變,我們都能夠在這裏監聽到,並交給InverseBindingListener這個 信使 去通知DataBinding

嗨!View層的狀態發生了變更,你快去通知LiveData也進行對應數據的更新呀!

新的問題來了,現在DataBinding已經知道需要去通知LiveData進行對應數據的更新了,關鍵是——

3. 我要把什麼數據交給LiveData?

是的,即使LiveData需要進行更新,但是它並不知道要新的狀態是什麼。

LiveData: 老哥,你倒是把數據給我啊!

我們急需將SwipeRefreshLayout最新狀態告訴LiveData,因此我們通過InverseBindingAdapter註解和 步驟二 中去進行對接:

@JvmStatic
@InverseBindingAdapter(
        attribute = "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing",
        event = "app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged"   // 2 【注意!】
)
fun isSwipeRefreshLayoutRefreshing(swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout): Boolean =
        swipeRefreshLayout.isRefreshing

注意到 //2 註釋的那行代碼沒有,我們通過相同的tag(即app:bind_swipeRefreshLayout_refreshingAttrChanged這個字符串,步驟二中我們也聲明瞭相同的字符串),和 步驟二 中的代碼塊形成了綁定對接。

現在,LiveData知道如何進行反向的數據更新了:

每當用戶下拉刷新,InverseBindingListener通知DataBinding,LiveData就會從swipeRefreshLayout.isRefreshing得知最新的狀態,並進行數據的同步更新。

4.不要忘了防止死循環!

細心的你多少已經感覺到了不對勁的地方,現在的雙向綁定有一個致命的問題,那就是無限循環會導致的ANR異常。

View層UI狀態被改變,ViewModel對應發生更新,同時,這個更新又回通知View層去刷新UI,這個刷新UI的操作又會通知ViewModel去更新…

因此,爲了保證不會無限的死循環導致App的ANR異常的發生,我們需要在最初的代碼塊中加一個判斷,保證,只有View狀態發生了變更,纔會去更新UI:

@JvmStatic
@BindingAdapter("app:bind_swipeRefreshLayout_refreshing")
fun setSwipeRefreshLayoutRefreshing(
        swipeRefreshLayout: SwipeRefreshLayout,
        newValue: Boolean
) {
    if (swipeRefreshLayout.isRefreshing != newValue)   // 只有新老狀態不同才更新UI
        swipeRefreshLayout.isRefreshing = newValue
}

小結

本文的初始計劃中,還有一個模塊是關於 雙向綁定的源碼分析,寫到後來又覺得沒有必要了,因爲即使是 源碼,也只是將上文中實現的思路囉嗦複述了一遍而已。

雙向綁定本身是一個極具爭議的功能;事實上,DataBinding本身也極具爭議——DataBinding的好用與否,用或者不用都不重要,重要的是我們需要去正視它展現出來的思想:即如何將一個 難以測試,狀態多變 的View, 通過代碼抽象爲 易於維護和測試 的純Java的狀態?

DataBinding將煩不勝煩的View層代碼抽象爲了易於維護的數據狀態,同時極大減少了View層向ViewModel層抽象的 膠水代碼,這就是最大的優勢。

當然,DataBinding並不一定就是正解,事實上,RxBinding就是另外一個優秀的解決方案,同樣以SwipeRefreshLayout爲例,我依然可以將其抽象爲一個可觀察的Observable<Boolean>——前者通過在xml中對數據進行綁定和觀察,後者通過RxJava對View的狀態抽象爲一個流,但最終,兩者在思想上殊途同歸。

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