Android官方架构组件ViewModel_从前世今生到追本溯源

本文介绍了Android中ViewModel的相关内容。在Google推出ViewModel组件前，MVVM开发模式中ViewModel层实现方式多样、缺乏规范。ViewModel组件可在配置更改时保留数据、方便UI组件通信。还从设计基类和保证数据不随屏幕旋转销毁两方面，阐述了如何设计ViewModel。

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}

先不纠结于代码的细节，现在我们知道了ViewModel的重心是对 数据状态的维护。接下来我们来看看，在17年之前Google还没有推出ViewModel组件之前，Android领域内MVVM 百花齐放的各种形态 吧。

1.群雄割据时代的百花齐放

说到MVVM就不得不提Google在2015年IO大会上提出的DataBinding库，它的发布直接促进了MVVM在Android领域的发展，开发者可以直接通过将数据状态通过 伪Java代码 的形式绑定在xml布局文件中，从而将MVVM模式的开发流程形成一个闭环：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

通过 伪Java代码 将UI的逻辑直接粗暴的添加进xml布局文件中达到和View的绑定，DataBinding这种实现方式引起了 强烈的争论。直至如今，依然有很多开发者无法接受DataBinding，这是完全可以理解的，因为它确实 很难定位语法的错误和运行时的崩溃原因。

MVVM模式并不一定依赖于DataBinding，但是除了DataBinding，开发者当时并没有足够多的选择——直至目前，仍然有部分的MVVM开发者坚持不使用 DataBinding，取而代之使用生态圈极为丰富的RxJava（或者其他）代替 DataBinding的数据绑定。

如果说当时对于 数据绑定 的库至少还有官方的DataBinding可供参考，ViewModel的规范化则是非常困难——基于ViewModel层进行状态的管理这个基本的约束，不同的项目、不同的依赖库加上不同的开发者，最终代码中对于 状态管理 的实现方式都有很大的不同。

比如，有的开发者，将 ViewModel 层像 MVP 一样定义为一个接口：

interface IViewModel

open class BaseViewModel: IViewModel

也有开发者(比如这个repo)直接将ViewModel层继承了可观察的属性（比如dataBinding库的BaseObservable）,并持有Context的引用：

public class CommentViewModel extends BaseObservable {

@BindingAdapter(“containerMargin”)
public static void setContainerMargin(View view, boolean isTopLevelComment) {
//…
}
}

一千个人有一千个哈姆雷特，不同的MVVM也有截然不同的实现方式，这种百花齐放的代码风格、难以严格统一的 开发流派 导致代码质量的参差不齐，代码的可读性更是天差地别。

再加上DataBinding本身导致代码阅读性的降低，真可谓南门北派华山论剑，各种思想喷涌而出——从思想的碰撞交流来讲，这并非坏事，但是对于当时想学习MVVM的我来讲，实在是看得眼花缭乱，在学习接触的过程中，我也不可避免的走了许多弯路。

2.Google对于ViewModel的规范化尝试

我们都知道Google在去年的 I/O 大会非常隆重地推出了一系列的 架构组件， ViewModel正是其中之一，也是本文的主角。

有趣的是，相比较于惹眼的 Lifecycle 和 LiveData， ViewModel 显得非常低调，它主要提供了这些特性：

配置更改期间自动保留其数据 (比如屏幕的横竖旋转)
Activity、Fragment等UI组件之间的通信

如果让我直接吹捧ViewModel多么多么优秀，我会非常犯难，因为它表面展现的这些功能实在不够惹眼，但是有幸截止目前为止，我花费了一些笔墨阐述了ViewModel在这之前的故事——它们是接下来正文不可缺少的铺垫。

3.ViewModel在这之前的窘境

也许您尚未意识到，在官方的ViewModel发布之前，MVVM开发模式中，ViewModel层的一些窘境，但实际上我已经尽力通过叙述的方式将这些问题描述出来：

3.1 更规范化的抽象接口

在官方的ViewModel发布之前，ViewModel层的基类多种多样，内部的依赖和公共逻辑更是五花八门。新的ViewModel组件直接对ViewModel层进行了标准化的规范，即使用ViewModel(或者其子类AndroidViewModel)。

同时，Google官方建议ViewModel尽量保证 纯的业务代码，不要持有任何View层(Activity或者Fragment)或Lifecycle的引用，这样保证了ViewModel内部代码的可测试性，避免因为Context等相关的引用导致测试代码的难以编写（比如，MVP中Presenter层代码的测试就需要额外成本，比如依赖注入或者Mock，以保证单元测试的进行）。

3.2 更便于保存数据

由系统响应用户交互或者重建组件，用户无法操控。当组件被销毁并重建后，原来组件相关的数据也会丢失——最简单的例子就是屏幕的旋转，如果数据类型比较简单，同时数据量也不大，可以通过onSaveInstanceState()存储数据，组件重建之后通过onCreate()，从中读取Bundle恢复数据。但如果是大量数据，不方便序列化及反序列化，则上述方法将不适用。

ViewModel的扩展类则会在这种情况下自动保留其数据，如果Activity被重新创建了，它会收到被之前相同ViewModel实例。当所属Activity终止后，框架调用ViewModel的onCleared()方法释放对应资源：

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

这样看来，ViewModel是有一定的 作用域 的，它不会在指定的作用域内生成更多的实例，从而节省了更多关于 状态维护（数据的存储、序列化和反序列化）的代码。

ViewModel在对应的 作用域 内保持生命周期内的 局部单例，这就引发一个更好用的特性，那就是Fragment、Activity等UI组件间的通信。

3.3 更方便UI组件之间的通信

一个Activity中的多个Fragment相互通讯是很常见的，如果ViewModel的实例化作用域为Activity的生命周期，则两个Fragment可以持有同一个ViewModel的实例，这也就意味着数据状态的共享:

public class AFragment extends Fragment {
private CommonViewModel model;
public void onActivityCreated() {
model = ViewModelProviders.of(getActivity()).get(CommonViewModel.class);
}
}

public class BFragment extends Fragment {
private CommonViewModel model;
public void onActivityCreated() {
model = ViewModelProviders.of(getActivity()).get(CommonViewModel.class);
}
}

上面两个Fragment getActivity()返回的是同一个宿主Activity，因此两个Fragment之间返回的是同一个ViewModel。

我不知道正在阅读本文的您，有没有冒出这样一个想法：

ViewModel提供的这些特性，为什么感觉互相之间没有联系呢？

这就引发下面这个问题，那就是：

这些特性的本质是什么？

4. ViewModel：对状态的持有和维护

ViewModel层的根本职责，就是负责维护UI的状态，追根究底就是维护对应的数据——毕竟，无论是MVP还是MVVM，UI的展示就是对数据的渲染。

1.定义了ViewModel的基类，并建议通过持有LiveData维护保存数据的状态；
2.ViewModel不会随着Activity的屏幕旋转而销毁，减少了维护状态的代码成本（数据的存储和读取、序列化和反序列化）；
3.在对应的作用域内，保正只生产出对应的唯一实例，多个Fragment维护相同的数据状态，极大减少了UI组件之间的数据传递的代码成本。

现在我们对于ViewModel的职责和思想都有了一定的了解，按理说接下来我们应该阐述如何使用ViewModel了，但我想先等等，因为我觉得相比API的使用，掌握其本质的思想会让你在接下来的代码实践中如鱼得水。

不，不是源码解析…

通过库提供的API接口作为开始，阅读其内部的源码，这是标准掌握代码内部原理的思路，这种方式的时间成本极高，即使有相关源码分析的博客进行引导，文章中大片大片的源码和注释也足以让人望而却步，于是我理所当然这么想：

先学会怎么用，再抽空系统学习它的原理和思想吧…

发现没有，这和上学时候的学习方式竟然截然相反，甚至说本末倒置也不奇怪——任何一个物理或者数学公式，在使用它做题之前，对它背后的基础理论都应该是优先去系统性学习掌握的（比如，数学公式的学习一般都需要先通过一定方式推导和证明），这样我才能拿着这个知识点对课后的习题举一反三。这就好比，如果一个老师直接告诉你一个公式，然后啥都不说让你做题，这个老师一定是不合格的。

我也不是很喜欢大篇幅地复制源码，我准备换个角度，站在Google工程师的角度看看怎么样设计出一个ViewModel。

站在更高的视角，设计ViewModel

现在我们是Google工程师，让我们再回顾一下ViewModel应起到的作用：

1.规范化了ViewModel的基类；
2.ViewModel不会随着Activity的屏幕旋转而销毁；
3.在对应的作用域内，保正只生产出对应的唯一实例，保证UI组件间的通信。

1.设计基类

这个简直太简单了：

public abstract class ViewModel {

protected void onCleared() {
}
}

我们定义一个抽象的ViewModel基类，并定义一个onCleared()方法以便于释放对应的资源，接下来，开发者只需要让他的XXXViewModel继承这个抽象的ViewModel基类即可。

2.保证数据不随屏幕旋转而销毁

这是一个很神奇的功能，但它的实现方式却非常简单,我们先了解这样一个知识点:

setRetainInstance(boolean) 是Fragment中的一个方法。将这个方法设置为true就可以使当前Fragment在Activity重建时存活下来

这似乎和我们的功能非常吻合，于是我们不禁这样想，可不可以让Activity持有这样一个不可见的Fragment(我们干脆叫他HolderFragment)，并让这个HolderFragment调用setRetainInstance(boolean)方法并持有ViewModel——这样当Activity因为屏幕的旋转销毁并重建时，该Fragment存储的ViewModel自然不会被随之销毁回收了:

public class HolderFragment extends Fragment {

public HolderFragment() { setRetainInstance(true); }

private ViewModel mViewModel;
// getter、setter…
}

当然，考虑到一个复杂的UI组件可能会持有多个ViewModel，我们更应该让这个不可见的HolderFragment持有一个ViewModel的数组（或者Map）——我们干脆封装一个叫ViewModelStore的容器对象，用来承载和代理所有ViewModel的管理：

public class ViewModelStore {
private final HashMap<String, ViewModel> mMap = new HashMap<>();
// put(), get(), clear()…
}

public class HolderFragment extends Fragment {

public HolderFragment() { setRetainInstance(true); }

private ViewModelStore mViewModelStore = new ViewModelStore();
}

好了，接下来需要做的就是，在实例化ViewModel的时候：

1.当前Activity如果没有持有HolderFragment，就实例化并持有一个HolderFragment 2.Activity获取到HolderFragment，并让HolderFragment将ViewModel存进HashMap中。

这样，具有生命周期的Activity在旋转屏幕销毁重建时，因为不可见的HolderFragment中的ViewModelStore容器持有了ViewModel，ViewModel和其内部的状态并没有被回收销毁。

这需要一个条件，在实例化ViewModel的时候，我们似乎还需要一个Activity的引用，这样才能保证 获取或者实例化内部的HolderFragment并将ViewModel进行存储。

于是我们设计了这样一个的API，在ViewModel的实例化时，加入所需的Activity依赖：

CommonViewModel viewModel = ViewModelProviders.of(activity).get(CommonViewModel.class)

我们注入了Activity，因此HolderFragment的实例化就交给内部的代码执行：

HolderFragment holderFragmentFor(FragmentActivity activity) {
FragmentManager fm = activity.getSupportFragmentManager();
HolderFragment holder = findHolderFragment(fm);
if (holder != null) {
return holder;
}
holder = createHolderFragment(fm);
return holder;
}

这之后，因为我们传入了一个ViewModel的Class对象，我们默认就可以通过反射的方式实例化对应的ViewModel，并交给HolderFragment中的ViewModelStore容器存起来：

public T get(Class modelClass) {
自我介绍一下，小编13年上海交大毕业，曾经在小公司待过，也去过华为、OPPO等大厂，18年进入阿里一直到现在。

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