DataBinding原理深度研究

猎羽

已于 2023-07-19 22:18:47 修改

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分类专栏： Android MVVM 文章标签： android

于 2023-07-19 22:18:15 首次发布

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本文详细探讨了Android中的DataBinding原理，包括其在MVVM架构中的作用，如何实现视图与ViewModel的双向绑定，以及Java和Kotlin版本的实现差异。同时，解释了DataBinding布局处理过程，如何避免性能瓶颈，并介绍了生命周期owner的设置及其对性能优化的影响。文章还解答了关于死循环避免、反射使用、tag功能等相关问题。

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DataBinding原理深度研究

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设计模式

1、目前安卓常用设计模式有MVC、MVP、MVVM

2、MVC

翻遍了整个安卓开发文档，都没有说安卓是mvc的。
但是Android就是MVC的

3、MVVM中VM和ViewModel什么关系？

vm是viewmodel层，和jectpack组件viewmodel是两回事

DataBinding

4、DataBinding的作用是什么？

databinding实现view和vm，双向绑定。

基本使用

5、双向绑定和单向绑定
例如，假设有一个 ViewModel 中的属性 name，我们想将其绑定到一个 TextView 上：

单向绑定示例：android:text="@{user.name}"，这会将 name 属性的值展示在 TextView 上，当 name 的值发生变化时，TextView 会自动更新。
双向绑定示例：android:text="@={user.name}"，这除了在单向绑定的基础上将 name 的值展示在 TextView 上，还可以在用户编辑 TextView 的内容时，将更改的内容反映回 name 属性。

6、Java版本User类

BaseObservable + Bindable + notifyPropertyChanged(BR.xxx);

package com.personal.tax;
import androidx.databinding.BaseObservable;
import androidx.databinding.Bindable;
public class User extends BaseObservable {
    String name;
    int age;
    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Bindable
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
        notifyPropertyChanged(BR.name);
    }
    @Bindable
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
        notifyPropertyChanged(BR.age);
    }
}

7、kt版本Student类

get，不能用@Bindable注解，怎么办？
set，@Bindable才会产生BR.xxx

// 不可行
class Student : BaseObservable(){
    var name:String? = null
    // get，不能用@Bindable注解，怎么办？
    get(){
        return field
    }
}

// 可行
class Student{
    val name:ObservableField<String> by lazy{ ObservableField<String>()}
    val age:ObservableField<Int> by lazy{ ObservableField<Int>()}
}

8、DataBinding中报错，95%是布局xml错误
9、设置点击事件

//MyViewModel.java
public void appendNumber(String number){
xxx
}

xml中设置DataBinding的点击事件

Android:click=“@{()->vm.appendNumber(String.valueOf(1))}”

原理

1、DatBinding的布局是如何处理的？

Andorid并不认识layout标签的布局
DataBinding采用的APT注解处理器，会在编译期间进行处理
将布局拆分为两部分：第一部分layout部分，第二部分是我们实现的布局
核心点，两个布局用andorid:tag进行匹配

2、DataBinding会将原有布局拆分

原有布局拆activity_main_view.xml分为activity_main_view-layout.xml和activity_main_view.xml
DataBinding会根据第一个布局，加载第二个布局
每个控件用tag标记绑定在一起
原有布局：activity_main_view.xml

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

    <data>
        <variable
            name="user"
            type="com.personal.tax.User" />
    </data>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".MainViewActivity">

        <TextView
            android:id="@+id/name_txt"
            android:text="@{user.name}"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/>

        <TextView
            android:id="@+id/age_txt"
            android:text="@{user.age}"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/>

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

拆分后的DataBinding布局

// 目录：build\intermediates\data_binding_layout_info_type_merge\release\out\activity_main_view-layout.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes"?>
<Layout directory="layout" filePath="app\src\main\res\layout\activity_main_view.xml"
    isBindingData="true" isMerge="false" layout="activity_main_view"
    modulePackage="com.personal.tax" rootNodeType="androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout">
    <Variables name="user" declared="true" type="com.personal.tax.User">
        <location endLine="8" endOffset="42" startLine="6" startOffset="8" />
    </Variables>
    <Targets>
        <Target tag="layout/activity_main_view_0"
            view="androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout">
            <Expressions />
            <location endLine="32" endOffset="55" startLine="11" startOffset="4" />
        </Target>
        <Target id="@+id/name_txt" tag="binding_1" view="TextView">
            <Expressions>
                <Expression attribute="android:text" text="user.name">
                    <Location endLine="18" endOffset="38" startLine="18" startOffset="12" />
                    <TwoWay>false</TwoWay>
                    <ValueLocation endLine="18" endOffset="36" startLine="18" startOffset="28" />
                </Expression>
            </Expressions>
            <location endLine="22" endOffset="54" startLine="16" startOffset="8" />
        </Target>
        <Target id="@+id/age_txt" tag="binding_2" view="TextView">
            <Expressions>
                <Expression attribute="android:text" text="user.age">
                    <Location endLine="26" endOffset="37" startLine="26" startOffset="12" />
                    <TwoWay>false</TwoWay>
                    <ValueLocation endLine="26" endOffset="35" startLine="26" startOffset="28" />
                </Expression>
            </Expressions>
            <location endLine="30" endOffset="54" startLine="24" startOffset="8" />
        </Target>
    </Targets>
</Layout>

拆分后的View xml布局

// 目录：\build\intermediates\incremental\release\mergeReleaseResources\stripped.dir\layout\activity_main_view.xml

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

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".MainViewActivity" android:tag="layout/activity_main_view_0" 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">

        <TextView
            android:id="@+id/name_txt"
            android:tag="binding_1"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/>

        <TextView
            android:id="@+id/age_txt"
            android:tag="binding_2"   
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"/>

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

3、variable的作用是什么？建立绑定

    <data>
        <variable
            name="user"
            type="com.personal.tax.User" />
    </data>

4、DataBindingUtil.setContentView流程

#【DataBindingUtil】
setContentView() {
-->activity.setContentView(layoutId);
-->decorView = activity.getWindow().getDecorView();
-->contentView = decorView.findViewById(android.R.id.content);
-->bindToAddedViews(xxx, contentView, 0, layoutId)
  -->bind(xxx, childView, layoutId)
    -->sMapper.getDataBinder();
      #【DataBinderMapperImpl】- 找到apt生成的
        -->getDataBinder(xxx, View view, int layoutId) 
          -->tag = view.getTag(); // TAG 找到 目标布局
          -->if ("layout/activity_main_view_0".equals(tag)) return new ActivityMainViewBindingImpl(component, view);
            #【ActivityMainViewBindingImpl】
            -->mapBindings(xxx, 3, xxx) // 3代表有3个tag
              -->两个layout对应解析，生成Object[] // 大量消耗性能
            --> 构造方法()
              -->super(xxx, root, 1, (android.widget.TextView)bindings[2], (android.widget.TextView)bindings[1]); // 静态代码块绑定控件
                #【ViewDataBinding】
                -->静态代码块中：OnAttachStateChangeListener()->binding.mRebindRunnable.run() // 控件只要变化就会执行Runnable，100个控件100个Runnable执行
                |———————————————控件改变后触发———————————————————|
                |-->mRebindRunnable.run()
                |  -->executePendingBindings();
                |   #【ActivityMainViewBindingImpl】
                |    -->executeBindings()
                |      -->this.ageTxt.setText(userAge);
                |      -->双向绑定@={user.name} 特殊处理：给控件设置监听器XXXBindingAdapter，一但修改控件，就拿到值，修改到其他控件中。
              -->this.mboundView0 = (androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout) bindings[0];
              -->this.mboundView0.setTag(null);
              --》this.ageTxt.setTag(null);

        this.nameTxt.setTag(null);
        setRootTag(root);
        // listeners
        invalidateAll();

5、Databinding耗时点：

ActivityMainViewBindingImpl构造方法里面会解析两个布局形成object[]
ViewDataBinding#静态代码块中：控件只要变化就会执行Runnable，100个控件100个Runnable执行

OnAttachStateChangeListener()->binding.mRebindRunnable.run()
// OnAttachStateChangeListener()是View的接口

6、binding.lifecycleOwner = this

lifecycleOwner.getLifecycle().addObserver(this.mOnStartListener);

OnStartListener
@OnLifecycleEvent(Event.ON_START)
->public void onStart() {
-->dataBinding = (ViewDataBinding)this.mBinding.get();
-->dataBinding.executePendingBindings();
-->会遍历绑定请求队列，计算所有待处理的绑定表达式，并将结果应用于View

7、为什么会有待处理的绑定请求？

优化性能：触发View更新的请求会放到请求队列中，不会立即执行View更新
调用 dataBinding.executePendingBindings() 时会立即执行所有待处理的绑定请求

问题

1、为什么双向绑定不会死循环

数据改变->控件A改变->拿到值->控件B改变->不会再设置监听器了

2、type="com.personal.tax.User"这里全类名是使用的反射吗？

不是！
3、为什么有的有tag有的没有？
4、tag有什么用？
5、为什么DataBinding之前没人用？很卡顿，经过了多年的优化，才好。
6、DataBinding中有哪些设计模式？
7、DataBinding中有哪些巧妙的技术？
8、DataBinding APT如何检查到xml中有layout标签？