Android ViewModel

介绍

在 Android 应用开发中，ViewModel 是一个非常重要的架构组件，它用于管理与 UI 相关的数据，并在配置更改（如屏幕旋转）时保持数据的持久性。ViewModel 的设计目的是将 UI 控制器（如 Activity 或 Fragment）与数据逻辑分离，从而使代码更加清晰、易于维护。

ViewModel 是 Android Jetpack 的一部分，它遵循生命周期感知的设计原则，确保数据在适当的生命周期内被管理和清理。

ViewModel 的基本概念

生命周期感知

ViewModel 的生命周期与 Activity 或 Fragment 的生命周期相关联，但它不会因为配置更改（如屏幕旋转）而被销毁。这意味着，当 Activity 或 Fragment 重新创建时，ViewModel 中的数据仍然可用。

数据持久性

ViewModel 的主要作用是存储和管理与 UI 相关的数据。通过将数据存储在 ViewModel 中，可以避免在每次配置更改时重新加载数据，从而提高应用的性能和用户体验。

如何使用 ViewModel

创建 ViewModel

要使用 ViewModel，首先需要在项目中添加 lifecycle-viewmodel 依赖项：

dependencies {
    implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel-ktx:2.5.1"
}

接下来，创建一个继承自 ViewModel 的类：

class MyViewModel : ViewModel() {
    private val _data = MutableLiveData<String>()
    val data: LiveData<String> get() = _data

    fun loadData() {
        _data.value = "Hello, ViewModel!"
    }
}

在这个例子中，MyViewModel 包含一个 LiveData 对象 _data，它用于存储和观察数据。loadData 方法用于更新 _data 的值。

在 Activity 或 Fragment 中使用 ViewModel

要在 Activity 或 Fragment 中使用 ViewModel，可以使用 ViewModelProvider 来获取 ViewModel 的实例：

class MyActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var viewModel: MyViewModel

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        viewModel = ViewModelProvider(this).get(MyViewModel::class.java)

        viewModel.data.observe(this, Observer { data ->
            // 更新 UI
            textView.text = data
        })

        viewModel.loadData()
    }
}

在这个例子中，MyActivity 通过 ViewModelProvider 获取 MyViewModel 的实例，并观察 data 的变化。当 data 的值发生变化时，UI 会自动更新。

ViewModel 的实际应用场景

场景 1：屏幕旋转时保持数据

假设你正在开发一个天气应用，用户在输入城市名称后，应用会显示该城市的天气信息。如果用户在查看天气信息时旋转屏幕，Activity 会重新创建，但你不希望重新加载天气数据。这时，可以使用 ViewModel 来存储天气数据，确保在屏幕旋转后数据仍然可用。

class WeatherViewModel : ViewModel() {
    private val _weatherData = MutableLiveData<Weather>()
    val weatherData: LiveData<Weather> get() = _weatherData

    fun loadWeather(city: String) {
        // 模拟网络请求
        _weatherData.value = Weather(city, "Sunny", 25)
    }
}

在 Activity 中：

class WeatherActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var viewModel: WeatherViewModel

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_weather)

        viewModel = ViewModelProvider(this).get(WeatherViewModel::class.java)

        viewModel.weatherData.observe(this, Observer { weather ->
            // 更新 UI
            cityTextView.text = weather.city
            weatherTextView.text = weather.condition
            temperatureTextView.text = "${weather.temperature}°C"
        })

        viewModel.loadWeather("Beijing")
    }
}

场景 2：共享数据 between Fragments

在一个多 Fragment 的应用中，你可能需要在多个 Fragment 之间共享数据。ViewModel 可以帮助你实现这一点。例如，在一个购物车应用中，你可以在一个 Fragment 中添加商品，而在另一个 Fragment 中显示购物车的总价。

class CartViewModel : ViewModel() {
    private val _cartItems = MutableLiveData<List<CartItem>>()
    val cartItems: LiveData<List<CartItem>> get() = _cartItems

    fun addItem(item: CartItem) {
        val currentItems = _cartItems.value ?: emptyList()
        _cartItems.value = currentItems + item
    }
}

在 Fragment 中：

class AddItemFragment : Fragment() {

    private lateinit var viewModel: CartViewModel

    override fun onCreateView(
        inflater: LayoutInflater, container: ViewGroup?,
        savedInstanceState: Bundle?
    ): View? {
        val view = inflater.inflate(R.layout.fragment_add_item, container, false)

        viewModel = ViewModelProvider(requireActivity()).get(CartViewModel::class.java)

        addButton.setOnClickListener {
            val item = CartItem("Product 1", 10.0)
            viewModel.addItem(item)
        }

        return view
    }
}

在另一个 Fragment 中：

class CartSummaryFragment : Fragment() {

    private lateinit var viewModel: CartViewModel

    override fun onCreateView(
        inflater: LayoutInflater, container: ViewGroup?,
        savedInstanceState: Bundle?
    ): View? {
        val view = inflater.inflate(R.layout.fragment_cart_summary, container, false)

        viewModel = ViewModelProvider(requireActivity()).get(CartViewModel::class.java)

        viewModel.cartItems.observe(viewLifecycleOwner, Observer { items ->
            val totalPrice = items.sumOf { it.price }
            totalPriceTextView.text = "Total: $${totalPrice}"
        })

        return view
    }
}

总结

ViewModel 是 Android 架构组件中的重要部分，它帮助开发者管理与 UI 相关的数据，并在配置更改时保持数据的持久性。通过将数据逻辑与 UI 控制器分离，ViewModel 使代码更加清晰、易于维护。

在实际开发中，ViewModel 可以用于多种场景，如屏幕旋转时保持数据、在多个 Fragment 之间共享数据等。掌握 ViewModel 的使用，将有助于你构建更加健壮和高效的 Android 应用。

附加资源与练习

• Android 官方文档：ViewModel
• 练习：尝试在一个简单的应用中实现 ViewModel，并在屏幕旋转时保持数据不变。
• 练习：在一个多 Fragment 的应用中使用 ViewModel 共享数据，并观察数据的变化。