Android(安卓)MVVM架构模式详解和综合运用（一）

Android App架构设计

Android App架构设计的目的是通过设计使程序模块化，做到模块内部的高聚合和模块之间的低耦合。这样做的好处是使得程序在开发的过程中，开发人员只需要专注于一点，提高程序开发的效率，并且更容易进行后续的测试以及定位问题。但设计不能违背目的，对于不同量级的工程，具体架构的实现方式必然是不同的，切忌犯为了设计而设计，为了架构而架构的毛病。
Android的架构设计从早期的MVC模式渐渐演变出了MVP模式，分离了Model业务逻辑层和View视图层，到后来又演变出了MVVM模式，由MVP进化而来，其中VM代表ViewModel，替代了MVP模式中的Preseter中间层。

下面是这3个架构模式的具体框架：
MVC:

MVP:

MVVM:

MVC->MVP->MVVM这几个软件设计模式是一步步演化发展的，MVP模式中View视图和Model业务逻辑之间通过Presenter来中转，虽然这样隔离了Model和View，方便了测试，但是需要编写的接口和代码量很多，代码不够优雅简洁，所以MVVM弥补了这个缺陷。在MVVM使用了DataBinding即数据绑定来代替Presenter，实现View和Model之间的通信。
MVVM架构模式主要由View,Model,ViewModel三种主要的成分组成：

Model:数据对象，负责存储，检索和操纵数据。同时提供本应用外部对应用程序数据的操作的接口，也可以在数据变化时发出变更通知。Model不依赖于View的实现，只要外部程序调用Model的接口就能够实现对数据的增删查改。

View:视图对象，UI层负责绘制UI元素，提供与用户进行交互的操作功能，包括UI展现代码以及一些相关的界面逻辑代码。

ViewModel:数据绑定层，这里的Model指的是View的Model，跟MVVM中的Model层不是同一个对象。所谓View的Model就是一个包含View的数据属性和操作View数据的方法的对象。这种模式的关键技术就是数据绑定(DataBinding)，View的变化会直接影响ViewModel，ViewModel的变化或者内容会直接体现在View上。这种架构模式实际上是框架替开发者封装了一些对象和操作，开发者只需要较少的代码就能实现比较复杂的交互。

Data Binding库配置

Google大佬给开发者提供了DataBinding库来使数据绑定具有更高的灵活性和兼容性，最低支持Android 2.1(API level 7+)。使用数据绑定库在配置上有一点要求，不支持Eclipse，Android Studio版本要求1.3以上的版本，Android Gradile构建工具版本需要1.5.0-alpha1以上，目前最新是3.4，建议上Gradle官网下载后再去配置，官方网址：https://gradle.org/install。
配置完开发工具后，还需要在Android Sdk Manager中下载最新的支持库Support repository。下载完后在当前app module项目下的build.gradle中android节点添加如下代码开启数据绑定，例如：

android {    ....    dataBinding {        enabled = true    }}

注意：如果你的app依赖一个使用数据绑定的外部模块，那么你的app也必须在build.gradle中开启数据绑定。

Layout布局中获取数据变量

当使用了DataBinding数据绑定后，编写XML布局文件的方式就与以前完全不一样了。XML布局文件中的根节点是layout，里面包含data节点和view根元素节点，其中data节点主要是用来声明在xml布局中需要使用的变量，view根元素节点就是以前xml布局文件中的根节点了，一般是ViewGroup类型，如LinearLayout，RelativeLayout等。
首先先创建一个JavaBeans 对象User:

public class User {   private final String firstName;   private final String lastName;   public User(String firstName, String lastName) {       this.firstName = firstName;       this.lastName = lastName;   }   public String getFirstName() {       return this.firstName;   }   public String getLastName() {       return this.lastName;   }}

然后编写一个新的xml布局文件activity_main.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">   <data>       <variable name="user" type="com.example.User"/>   data>   <LinearLayout       android:orientation="vertical"       android:layout_width="match_parent"       android:layout_height="match_parent">       <TextView android:layout_width="wrap_content"           android:layout_height="wrap_content"           android:text="@{user.firstName}"/>       <TextView android:layout_width="wrap_content"           android:layout_height="wrap_content"           android:text="@{user.lastName}"/>   LinearLayout>layout>

在上面的代码中,data节点中包含了一个名为user的变量，它引用了User对象，接下来可以在元素节点属性中使用这个变量了，例如在TextView中的text属性参数使用了@{user.firstName}来获取user对象的firstName的值。这样在TextView初始化的时候就会获取user.firstName的值来设置它的text属性了，不用我们去设置setText了，这就是数据绑定了。

注意：在User对象中firstName和lastName属性虽然是private私有类型的，但是DataBinding语法中定义@{user.firstName} 和@{user.getFirstName()} 这两种情况是等价的，也就是使用这两个语法中的其中一个就能正常工作，首选是使用第二个语法，也就是user.getFirstName()，符合JavaBean的规范。

Activity文件中绑定数据变量

在开始编写activity前，首先来了解下DataBinding的特性。当开启了DataBinding后，每当我们新创建一个layout布局文件时，构建工具都会自动生成一个与这个layout名字相关的Binding类。构建工具会把你的layout文件名转换为驼峰式大小写形式，后面再添加Binding后缀，例如在上面创建的activity_main.xml，系统就会生成一个名为ActivityMainBinding的类。这些生成Binding类就是DataBinding数据绑定的库的核心所在了，这些Binding类包含了在layout文件中声明的变量，例如上面的user变量，也就是在Binding类中也会有setUser和getUser方法，并且这些类会自动解析view元素属性中的binding表达式@{ expressions }，然后自动把值设置给这个属性。
可以在build-generated-source-apt-debug-com文件夹中看到这些生成的Binding源码：

private ActivityMainBinding binding;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {   super.onCreate(savedInstanceState);   binding= DataBindingUtil.setContentView(this,R.layout.activity_main);   User user = new User("Test", "User");   binding.setUser(user);}

运行后，layout中的textView的text被设置为Test和User了，不用我们去setText方法了，降低耦合，减少了代码的输入流，实现数据绑定。
官方还有一种方式，例如下面代码，但是运行没效果，求评论指点：

ActivityMainBinding binding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());

如果在ListView或者RecyclerView中使用adapter，那么就要使用data binding items了，例如下面的代码：

ListItemBinding binding = ListItemBinding.inflate(layoutInflater, viewGroup, false);//orListItemBinding binding = DataBindingUtil.inflate(layoutInflater, R.layout.list_item, viewGroup, false);

Layout布局文件中新增属性和元素标记

Import元素标记
import关键字在java文件中很常见，一般是用来导进外部class文件的，在xml布局文件中的元素标记里面可以使用元素标记来引用外部的class，导进了外部的class文件后，就可以在xml布局文件中使用了，注意需要使用全限定名：
例如之前是使用type来引用外部class，来声明变量的类型：

   <data>       "user" type="com.example.User"/>   data>

现在可以使用import元素了：

<data>    <import type="com.example.User"/>    <variable        name="user"        type="User"/>//这样就不用输入全路径名了</data>

使用import元素的另一个用途是导进工具类，然后可以在xml布局文件中直接调用静态方法或者静态属性：

//编写一个工具类public class StrUtil {    public static String addWarming(String str){        return str+"didi";    }}//在布局文件中引进    <data>            <import type="utils.StrUtil"/>            <variable name="user" type="com.example.User"/>    </data>//然后在view的属性中使用@{ }就可以直接调用了            <TextView                android:textSize="14sp"                android:layout_width="0dp"                android:layout_height="wrap_content"                android:layout_weight="1"                android:text="@{StrUtil.addWarming(user.getName())}"                tools:text="Jason"/>

同时也可以导进android中的提供的内置类：

<data>    <import type="android.view.View"/>data><TextView   android:text="@{user.lastName}"   android:layout_width="wrap_content"   android:layout_height="wrap_content"   android:visibility="@{user.isAdult ? View.VISIBLE : View.GONE}"/>

import元素标记除了type属性，还有alias属性。alias属性是为了解决导入的类同名冲突的情况，使用这个属性就可以给类设置别名，例如下面的代码创建了一个自定义View，和系统的View同名冲突：

    <data>        <import type="android.view.View"/>        <import type="utils.View" alias="ViewUtil"/>

这样在layout文件中View引用android.view.View，而ViewUtil引用utils.View自定义类。
同时Import也可以导进数据类型，所以variable属性和@{　｝表达式中使用：

<data>    <import type="com.example.User"/>    <import type="java.util.List"/>    <variable name="user" type="User"/>    <variable name="userList" type="List<User>"/>//<是<转义，>是>转义</data>

Variables
在layout的元素标记内可以包含N个Variables元素，Variables就是声明一个在layout文件中的binding表达式@{ } 中使用的变量：

<data>    <import type="android.graphics.drawable.Drawable"/>    <variable name="user"  type="com.example.User"/>    <variable name="image" type="Drawable"/>    <variable name="note"  type="String"/></data>

在构建工具自动生成的binding class中为自动会每个variables变量创建一个setter和getter方法，每个变量都会自动初始化，引用类型初始化为null，基本数据类型如int初始化为0，boolean初始化为false等。
注意构建工具会自动为我们开发者生成一个context变量方便我们在binding表达式中使用，不用自己导进Context类，这个context的值就是view根元素的getContext( )方法中获取的Context上下文。我们可以显式声明一个Context变量来重写这个context，但一般情况下不用的。

自定义binding class名
构建工具默认生成Binding class名字是根据layout文件名来生成的，一般是以大写字母开头，替换_下划线，并在下划线之后的第一个字母转换为大写，即驼峰式大小写规则，最后加Binding后缀.class。可以在build-generated-source-apt-debug-com-example.xxxx.xxxx-databinding文件夹中看到生成的这些类。
可以在标记中使用class属性来重命名关联当前布局的Binding类，或者重定向这个Binding类的路径，例如：

//会在默认路径中生成一个ContactItem的class类"ContactItem">    ...//加上.前戳，会在默认包路径下生成class类".ContactItem">    ...//或者使用路径全限定名明确指定生成的路径"com.example.ContactItem">    ...

Includes
variables声明的变量可以直接传递进去在布局文件中引用的重用布局Include，这样include引用的布局文件中的声明的变量就可以使用外部layout文件中的命名空间和变量值，前提是include布局中必须拥有和外部layout同名的variable属性：

//在name.xml和contact.xml中必须声明user变量<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"        xmlns:bind="http://schemas.android.com/apk/res-auto">   <data>       <variable name="user" type="com.example.User"/>   data>   <LinearLayout       android:orientation="vertical"       android:layout_width="match_parent"       android:layout_height="match_parent">       <include layout="@layout/name"           bind:user="@{user}"/>       <include layout="@layout/contact"           bind:user="@{user}"/>   LinearLayout>layout>

Layout中@{ }使用的表达式
在@{ }绑定语句中可以使用类似在Java 表达式中使用一些语法，例如：
计算表达式 + - / * %
字符串连接符 +
逻辑运算符 && ||
二进制运算符 & | ^
一元运算符 + - ! ~
位移运算符 >> >>> <<
比较运算符 == > < >= <=
判断类型符 instanceof
分组 Grouping ()
字面量符号 Literals - character, String, numeric, null
强制类型转换 Cast
方法调用 Method calls
访问属性 Field access
使用数组 Array access []
三元运算符 Ternary operator ?:
例如：

android:text="@{String.valueOf(index + 1)}"android:visibility="@{age < 13 ? View.GONE : View.VISIBLE}"android:transitionName='@{"image_" + id}'

注意：当在@{ } 表达式使用双引用后，在外部可以使用单引用代替双引号，例如’@{“image_” + id}’。

空合并操作符？？
空合并操作符？？是新增的运算符，类似三元运算符? : ; ,如果参数是null，就使用左边的表达式，如果不是null，就使用右边的表达式:

android:text="@{user.displayName ?? user.lastName}"android:text="@{user.displayName != null ? user.displayName : user.lastName}"//两者是等价的

避免空指针
自动生成的Binding类代码会自动检查变量是否为空以避免发生空指针异常。例如，在表达式@{user.name}中，如果user变量我们没有初始化，那么user就是Null，user.name的值就会被赋予默认值null。基本数据类型同样会被赋予默认值。

layout布局文件中使用集合
DataBinding框架支持Java中的集合类型，例如数组，List，SparseList和Map，可以使用[ ]操作符来使用它们。

<data>    <import type="android.util.SparseArray"/>    <import type="java.util.Map"/>    <import type="java.util.List"/>    <variable name="list" type="List<String>"/>    <variable name="sparse" type="SparseArray<String>"/>    <variable name="map" type="Map<String, String>"/>    <variable name="index" type="int"/>    <variable name="key" type="String"/></data>…android:text="@{list[index]}"…android:text="@{sparse[index]}"…android:text="@{map[key]}"

字符串字面量双引号和单引号的使用
但在@{ } 表达式中使用双引号时，可以在使用单引号包围属性值。或者使用双引号包围属性值，@{ }表达式中使用单引号`或者’。这两种方法是等价的。

android:text='@{map["firstName"]}'android:text="@{map[`firstName`}"android:text="@{map['firstName']}"

访问资源
在layout布局文件元素属性值中可以使用正常的访问资源的表达式语法：

android:padding="@{large? @dimen/largePadding : @dimen/smallPadding}"

一些资源需要显式资源的引用：

数据类型	原生引用	@{}表达式中引用
String[]	@array	@stringArray
int[]	@array	@intArray
TypedArray	@array	@typedArray
Animator	@animator	@animator
StateListAnimator	@animator	@stateListAnimator
color int	@color	@color
ColorStateList	@color	@colorStateList

Android App架构设计

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Layout布局中获取数据变量

Activity文件中绑定数据变量

Layout布局文件中新增属性和元素标记

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