Android源碼解析-LiveData
1 概述
LiveData是一個可被觀察的數據持有類，通常的數據類不一樣，LiveData是生命週期感知的，數據類的生命週期能夠和其餘app組件的生命週期保持一致，例如Activity，fragment和service。這保證了LiveData僅僅會更新處在活動狀態的組件。html
LiveData能夠被當作觀察者模式的實踐，LiveData是一個被觀察的對象，其餘組件會訂閱對它的觀察，當組件處於Started或者Resumed則爲活躍狀態，LiveData只會通知處於這二者狀態的組件更新。同時但願在組件變爲Destroyed狀態時去自動銷燬LiveData和組件的綁定，不至於出現泄漏。java
1.1 優點
-
確保UI和數據狀態同步android
-
沒有內存泄漏緩存
-
不會由於已經中止的Activity致使crash多線程
-
不須要手動處理生命週期架構
-
組件時刻保持最新數據併發
-
支持適當配置更改app
若是一個Activity或者fragment由於例如設備旋轉而從新建立，它會當即接受到最新可得到的數據。ide
-
共享資源 多個組件能夠共享同一份數據post
2 實踐
2.1 依賴
LiveData是Android官方架構Jetpack的組成部分，架構組件所有在google的Maven倉庫裏，想要使用能夠在項目的build.gradle文件裏添加google()依賴。
allprojects {
repositories {
google() //引入livedata
jcenter()
}
}
複製代碼
在模塊的build.gradle文件中加入lifecycle:extensions依賴
implementation "android.arch.lifecycle:extensions:1.1.1"
複製代碼
2.2 建立LiveData對象
LiveData一般和Jetpack架構下的另外一個組件ViewModel配合使用，ViewModel是一個負責爲Activity或者Fragment準備和管理數據的類，同時處理和應用剩餘部分的通訊，注意ViewModel僅僅負責管理UI上的數據，其餘都無權干涉，它和組件生命週期綁定，只有Activity結束了，它纔會被銷燬。
咱們建立一個提供電池電量信息的ViewModel：
public class BatteryViewModel extends ViewModel {
private MutableLiveData<Integer> currentBattery;
public MutableLiveData<Integer> getCurrentBatteryData() {
if (currentBattery == null) {
currentBattery = new MutableLiveData<>();
}
return currentBattery;
}
}
複製代碼
這裏使用了MutableLiveData類來保存電量數據，它繼承了LiveData，暴露了setValue、postValue方法。
public class MutableLiveData<T> extends LiveData<T> {
@Override
public void postValue(T value) {
super.postValue(value);
}
@Override
public void setValue(T value) {
super.setValue(value);
}
}
複製代碼
2.3 監聽LiveData對象
寫一個activity模擬顯示電量變化狀況，一般咱們要在onCreate回調裏開始監聽LiveData，主要出於如下緣由：
- onCreate是activity建立時的第一個回調，onResume和onStart在activity生命週期內會回調屢次，形成調用監聽屢次造成冗餘。
- 確保activity和fragment在變成活躍狀態進入started時能夠儘快得到數據更新，因此要儘早開始監聽。
LiveData在用非活躍狀態進入活躍狀態時一樣能夠接受到更新，可是若是第二次從非活躍狀態進入活躍狀態，那麼只有當上一次變成活躍態的數據發生變化時纔會接受更新。
public class BatteryActivity extends AppCompatActivity {
private int battery = 100;
private BatteryViewModel mBatteryViewModel;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_livedata_battery);
//在當前activity範圍內建立或者得到viewmodel實例
mBatteryViewModel = ViewModelProviders.of(this).get(BatteryViewModel.class);
final TextView tvBattery = findViewById(R.id.tv_battery);
//設置觀察者
Observer<Integer> batteryOb = new Observer<Integer>() {
@Override
public void onChanged(@Nullable Integer integer) {
tvBattery.setText(String.format("電量：^[0-9]*$", integer));
}
};
//將數據綁定到觀察者
mBatteryViewModel.getCurrentBatteryData().observe(this, batteryOb);
}
}
複製代碼
ViewModelProviders是lifecycle:extensions模塊下的類，首先經過of(this)建立一個ViewModelProvider實例，再經過get方法去得到(若是有)或者建立一個viewmodel，而後建立一個Observer，將它和viewmodel綁定，監聽數據的變化，在onChanged回調內實時修改UI。
2.4 更新LiveData數據
監聽設置好以後，下面能夠經過修改數據看看ui是否被實時修改，點擊開始統計按鈕，讓電量減一來模擬掉電狀況。
LiveData更改數據的方法不是public類型的，只在內部本身調用，全部這裏纔會使用MutableLiveData，他暴露了修改數據的公共方法。這裏修改電量減一就是用到了setValue方法。
findViewById(R.id.btn_start).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
mBatteryViewModel.getCurrentBatteryData().postValue(battery--);
}
});
複製代碼
能夠看到MutableLiveData總共有兩個修改數據的方法，他們的區別是什麼呢？
- setValue是必須在主線程被調用，用來修改LiveData數據。
- postValue能夠在後臺線程調用，它是向線程的觀察者發送一個task，請求修改數據，可是若是在主線程執行前調用屢次，則只有最後一次會生效。
3 擴展LiveData
上面是使用自帶的MutableLiveData，一樣也能夠本身定義LiveData類。
3.1 自定義LiveData
自定義一個BatteryLiveData類繼承自LiveData，經過廣播去接受系統電池電量，經過setValue將數據設置給LiveData。
public class BatteryLiveData extends LiveData<Integer> {
private Context context;
private BroadcastReceiver receiver = new BroadcastReceiver() {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
setValue(intent.getIntExtra("level", 0));
}
};
public BatteryLiveData(Context context) {
this.context = context;
}
@Override
protected void onActive() {
super.onActive();
IntentFilter filter = new IntentFilter();
filter.addAction(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);
context.registerReceiver(receiver, filter);
}
@Override
protected void onInactive() {
super.onInactive();
context.unregisterReceiver(receiver);
}
}
複製代碼
須要重寫兩個方法：
- onActive() 當LiveData綁定有活躍狀態的observer時就會調用，在這裏回去註冊廣播得到電池電量變化。
- onInactive() 當LiveData沒有任何活躍狀態observer綁定時調用，取消註冊廣播。
3.2 得到數據更新
在activity裏構造LiveData實例，同時調用observe()方法將activity和LiveData綁定。
BatteryLiveData batteryLiveData = new BatteryLiveData(this);
batteryLiveData.observe(this, new Observer<Integer>() {
@Override
public void onChanged(@Nullable Integer integer) {
tvBattery.setText(integer.toString());
}
});
複製代碼
3.3 共享資源
文章一開始講到LiveData的優點之一就是共享資源，能夠將LiveData設計成單例模式，在任何須要的地方調用observe()綁定監聽。
public class BatteryLiveData extends LiveData<Integer> {
...
@MainThread
public static BatteryLiveData getInstance(Context context) {
if (sInstance == null) {
sInstance = new BatteryLiveData(context);
}
return sInstance;
}
private BatteryLiveData(Context context) {
this.context = context;
}
...
}
BatteryLiveData.getInstance(this).observe(this, new Observer<Integer>() {
@Override
public void onChanged(@Nullable Integer integer) {
tvBattery.setText(integer.toString());
}
});
複製代碼
4 LiveData轉換
4.1 map
map是將一個LiveData轉換成另外一個LiveData。
Transformations.map(batteryLiveData, new Function<Integer, String>() {
@Override
public String apply(Integer input) {
return input + "%";
}
});
複製代碼
4.2 switchMap
第二個參數接收一個方法，經過方法將傳入的第一個參數LiveData轉換成另外一個LiveData。
Transformations.switchMap(sInstance, new Function<Integer, LiveData<? extends String>>() {
@Override
public LiveData<? extends String> apply(Integer input) {
return ...;
}
});
複製代碼
5 源碼解析
下面來分析一下LiveData的關鍵源碼。先從LiveData類開始： LiveData裏面主要有幾個上面用到的方法，observe,setValue,postValue,onActive,onInactive等，挨個來分析。
5.1 observe()
@MainThread
public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<T> observer) {
if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
// ignore
return;
}
LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);
ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);
if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer"
+ " with different lifecycles");
}
if (existing != null) {
return;
}
owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
}
public interface LifecycleOwner {
@NonNull
Lifecycle getLifecycle();
}
複製代碼
observe有兩個參數，第一個是LifecycleOwner,Fragment和FragmentActivity等都實現了該接口，所以咱們在調用的時候就能夠直接傳入this，它裏面有一個方法能夠得到當前的Lifecycle實例，Lifecycle裏面保存了和生命週期相對應的狀態。
observe方法首先先判斷當前狀態是否是DESTROYED,若是是就能夠徹底忽略，由於已經說過只對處於活躍狀態的組件作更新；接着將owner observer構形成LifecycleBoundObserver實例，這是一個內部類，裏面有關於狀態變換的一系列操做，待會詳細分析；而後將observer和wrapper存入map緩存中，若是observer緩存已存在而且已經和另外一個LifecycleOwner綁定，則拋出異常；若是緩存已經存在則直接忽略；最後調用addObserver方法將LifecycleBoundObserver實例和LifecycleOwner綁定。而addObserver是調用了LifecycleRegistry類的實現。
5.2 ObserverWrapper
private abstract class ObserverWrapper {
final Observer<T> mObserver;
boolean mActive;
int mLastVersion = START_VERSION;
ObserverWrapper(Observer<T> observer) {
mObserver = observer;
}
abstract boolean shouldBeActive();
boolean isAttachedTo(LifecycleOwner owner) {
return false;
}
void detachObserver() {
}
void activeStateChanged(boolean newActive) {
if (newActive == mActive) {
return;
}
// immediately set active state, so we'd never dispatch anything to inactive
// owner
mActive = newActive;
boolean wasInactive = LiveData.this.mActiveCount == 0;
LiveData.this.mActiveCount += mActive ? 1 : -1;
//過去是inactive，如今是active
if (wasInactive && mActive) {
onActive();
}
//過去沒有訂閱，而且如今是inactive
if (LiveData.this.mActiveCount == 0 && !mActive) {
onInactive();
}
//如今是active
if (mActive) {
dispatchingValue(this);
}
}
}
class LifecycleBoundObserver extends ObserverWrapper implements GenericLifecycleObserver {
...
@Override
public void onStateChanged(LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event) {
if (mOwner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
removeObserver(mObserver);
return;
}
activeStateChanged(shouldBeActive());
}
}
複製代碼
ObserverWrapper裏面封裝了關於狀態的操做，包括判斷是否處於活躍狀態、observer是否綁定到lifecycleowner以及更改activity狀態等。
activeStateChanged首先判斷新來的狀態和舊狀態是否相同，相同則忽略，而後判斷LiveData上的活躍態的數量是否爲0，爲0說明以前處於Inactive，而後統計如今的訂閱數，接着就是三個if判斷，註釋在代碼裏。正式這三個判斷，LiveData能夠接收到onActive和onInactive的回調。
dispatchingValue(this)是當狀態變爲active時調用，用來更新數據。裏面會用到considerNotify方法。
5.3 setValue postValue
private final Runnable mPostValueRunnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
Object newValue;
synchronized (mDataLock) {
newValue = mPendingData;
mPendingData = NOT_SET;
}
//noinspection unchecked
setValue((T) newValue);
}
};
protected void postValue(T value) {
boolean postTask;
synchronized (mDataLock) {
postTask = mPendingData == NOT_SET;
mPendingData = value;
}
if (!postTask) {
return;
}
ArchTaskExecutor.getInstance().postToMainThread(mPostValueRunnable);
}
@MainThread
protected void setValue(T value) {
assertMainThread("setValue");
mVersion++;
mData = value;
dispatchingValue(null);
}
private void considerNotify(ObserverWrapper observer) {
if (!observer.mActive) {
return;
}
if (!observer.shouldBeActive()) {
observer.activeStateChanged(false);
return;
}
if (observer.mLastVersion >= mVersion) {
return;
}
observer.mLastVersion = mVersion;
//noinspection unchecked
observer.mObserver.onChanged((T) mData);
}
複製代碼
setValue會調用dispatchingValue方法，接着調用considerNotify，在最後調用onChange()回調，就能收到數據變化。
postValue以前說過是往主線程發送事件，同時加鎖保持佔用，防止多線程併發競爭致使的數據錯誤，由於每次postValue成功都會對mPendingData重置爲NOT_SET。而後想主線程發送Runnable對象，Runnable實例的run方法會執行setValue在主線程修改數據。
6 參考資料
- 1. Android源碼解析-LiveData
- 2. LiveData源碼解析
- 3. LiveData 源碼解析
- 4. LiveData 源碼分析
- 5. LiveData源碼分析
- 6. Android Jetpack之LiveData源碼分析
- 7. LiveData使用、LiveData源碼分析
- 8. Android源碼解析：LayoutInflater源碼解析
- 9. livedata全解析
- 10. Android架構組件系列-LiveData源碼分析
- 更多相關文章...
- • XML DOM 解析器 - XML DOM 教程
- • TCP報文格式解析 - TCP/IP教程
- • Scala 中文亂碼解決
- • 互聯網組織的未來：剖析GitHub員工的任性之源
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
- 1. js中 charCodeAt
- 2. Android中通過ViewHelper.setTranslationY實現View移動控制（NineOldAndroids開源項目）
- 3. 【Android】日常記錄：BottomNavigationView自定義樣式，修改點擊後圖片
- 4. maya 文件檢查 ui和數據分離 （一）
- 5. eclipse 修改項目的jdk版本
- 6. Android InputMethod設置
- 7. Simulink中Bus Selector出現很多? ? ?
- 8. 【Openfire筆記】啓動Mac版Openfire時提示「系統偏好設置錯誤」
- 9. AutoPLP在偏好標籤中的生產與應用
- 10. 數據庫關閉的四種方式