MVVM 架构与数据绑定库

Model-View-Presenter（MVP），即模型-视图-表示层，架构被广泛应用于 Android 应用程序，通过引入表示层将视图与表示逻辑和模型分离。Model-View-ViewModel（MVVM），即模型-视图-视图模型，与 MVP 非常类似，视图模型充任加强的表示层，使用数据绑定器保持视图模型和视图同步。通过将视图绑定到视图模型属性上，数据绑定程序可以解决视图升级而无需手动更改数据来设置视图（例如，不用再设置控件 TextView 的setTest() 或者者 setVisibility() 属性）。与 MVP 中的表示层一样，视图模型可以很容易地进行单元测试。本文详情了数据绑定库和 MVVM 架构模式，以及它们在 Android 上协同工作方式。
数据绑定
什么是数据绑定？

在这里插入图片形容
数据绑定是一种把数据绑定到客户界面元素（控件）的通用机制。通常，数据绑定会将数据从本地存储或者者网络绑定到显示层，其特征是数据的改变会自动在数据源和客户界面之间同步。

数据绑定库的好处

TextView textView = (TextView) findViewById(R.id.label);EditText editText = (EditText) findViewById(R.id.userinput);ProgressBar progressBar = (ProgressBar) findViewById(R.id.progress); editText.addTextChangedListener(new TextWatcher() {   @Override public void beforeTextChanged(CharSequence s, int start, int count, int after) { }   @Override public void afterTextChanged(Editable s) { }   @Override public void onTextChanged(CharSequence s, int start, int before, int count) {       model.setText(s.toString());   }}); textView.setText(model.getLabel());progressBar.setVisibility(View.GONE);

如上述代码所示，大量的 findViewById() 调用之后，又是一大堆 setter/listener 之类的调用。 即便使用 ButterKnife 注入库也没有使情况改善。而数据绑定库就能很好地处理这个问题。

在编译时创立一个绑定类，它为所有视图提供一个 ID 字段，因而不再需要调用 findViewById() 方法。实际上，这种方式比调用 findViewById() 方法快数倍，由于数据绑定库创立代码仅需要遍历视图结构一次。

绑定类中也实现了视图文件的绑定逻辑，因而所有 setter 会在绑定类中被调用，你毋庸为之操心。总之，它能让你的代码变得更简洁。

如何设置数据绑定？

android {   compileSdkVersion 25   buildToolsVersion "25.0.1"   ...   dataBinding {       enabled = true   }   ...}

首先在 app 的 build.gradle 中增加 dataBinding { enabled = true }。之后构建系统会收到提醒对数据绑定启用附加解决，如，从布局文件创立绑定类。

<layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">  <data>    <variable name="vm" type="com.example.ui.main.MainViewModel" />    <import type="android.view.View" />  </data>  ...</layout>

接下来，在 <layout> 标签中包装下布局中的顶层元素，以便为此布局创立绑定类。绑定类具备和布局 xml 文件相同的名称，只是在结尾增加 Binding，例如， Activity_main.xml 的绑定类名字是 ActivityMainBinding。 如上所示，命名空间的公告也移到布局标记中。而后，在布局标记内公告将需要绑定的数据作为变量，并设置好名称和类型。示例中，唯一的变量是视图模型，但后续变量会添加。你可以选择导入类，以便能使用 View.VISIBLE 或者静态方法等常量。
如何绑定数据？

<TextView    android:id="@+id/my_layout"    android:layout_width="wrap_content"    android:layout_height="wrap_content"    android:visibility="@{vm.visible ? View.VISIBLE : View.GONE}">    android:padding="@{vm.bigPadding ? @dimen/paddingBig : @dimen/paddingNormal}"    android:text='@{vm.text ?? @string/defaultText + "Additional text."}' />

视图属性上的数据绑定指令以@开头，以大括号结束。你可以使用任何变量在数据段中导入你之前公告的变量。这些表达式基本支持你在代码中的所有操作，例如算术运算符或者字符串连接。

Visibility 属性中还支持 if-then-else 三元运算符。还提供了合并运算符 ??，假如左边的值为空，则返回右操作数。在上述代码中，你可以像在正常布局中一样访问资源，因而你可以根据布尔变量的取值选择不同的 dimension 资源，也可以使用 padding 属性查看这些资源。

即便你在代码中使用 getters 和 setters，你所公告的变量的属性也可以用字段访问语法的形式访问。你可以在 slide 上的文本属性中看到此部分，其中 vm.text 调用视图模型的 getText() 方法。最后，少量小的限制也适用，例如，不能创立新对象，但是数据绑定库依然非常强大。
哪些属性是可以绑定的？

android:text="@{vm.text}"android:visibility="@{vm.visibility}"android:paddingLeft="@{vm.padding}"android:layout_marginBottom="@{vm.margin}"app:adapter="@{vm.adapter}"

实际上，标准视图的大多数属性已经被数据绑定库支持。在数据绑定库内部，当你使用数据绑定时，库按照视图类型查找属性名称的 setter。例如，当你把数据绑定到 text 属性时，绑定库会在视图类中使用合适的参数类型查找 setText() 方法，上述示例是 String。

当没有对应的布局属性时，你也可以使用数据绑定的 setter。例如，你可以在 xml 布局中的 recycleler 视图上使用 app:adapter 属性，以利用数据绑定设置适配器参数。

对于标准属性，不是所有的都在 View 上有对应的 setter 方法。例如，paddingLeft 情况下，数据绑定库支持自己设置的 setter，以便将绑定转移到 padding 属性上。但是，遇到 layout_marginBottom 的情况，当绑定库没有提供自己设置 setter 时我们要怎样解决呢？
自己设置 Setter

@BindingAdapter("android:layout_marginBottom")public static void setLayoutMarginBottom(View v, int bottomMargin) {   ViewGroup.MarginLayoutParams layoutParams =           (ViewGroup.MarginLayoutParams) v.getLayoutParams();     if (layoutParams != null) {       layoutParams.bottomMargin = bottomMargin;   }}

对于上述情况，自己设置 setter 可以被重写。Setter 是使用 @BindingAdapter 注解来实现的，布局属性使用参数命名，使得绑定适配器被调用。上面示例提供了一个用于绑定 layout_marginBottom 的适配器。

方法必需是 public static void ，而且必需接受绑定适配器调用的首个视图类型作为参数，而后将数据强绑定到你需要的类型。在这个例子中，我们使用一个 int 类型为类型 View（子类型）定义一个绑定适配器。最后，实现绑定适配器接口。对于 layout_marginBottom，我们需要获取布局参数，并且设置底部间隔：

@BindingAdapter({"imageUrl", "placeholder"})public static void setImageFromUrl(ImageView v, String url, int drawableId) {   Picasso.with(v.getContext().getApplicationContext())           .load(url)           .placeholder(drawableId)           .into(v);}

也可能需要设置多种属性以绑定适配器调用。为了达到此目的，MMVM 会提供你的属性名称列表并用于 @BindingAdapter 实现注解。另外，在现有方法中，每个属性都有自己的名称。只有在所有公告的属性被设置后，这些 BindingAdapter 才会被调用。

在加载图片过程中，我想为加载图片定义一个绑定适配器来绑定 URL 与 placeHolder。如你所见，通过使用 Picasso image loading library，绑定适配器非常容易实现。你可以在自己设置绑定适配器中使用任何你想要的方法。
在代码中使用绑定

MyBinding binding; // For Activitybinding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.layout);// For Fragmentbinding = DataBindingUtil.inflate(inflater, R.layout.layout, container, false);// For ViewHolderbinding = DataBindingUtil.bind(view); // Access the View with ID text_viewbinding.textView.setText(R.string.sometext); // Setting declared variablesbinding.set<VariableName>(variable);

现在我们在 xml 文件中定义了绑定，并且编写了自己设置 setter，那我们如何在代码中使用绑定呢？ 数据绑定库通过生成绑定类为我们完成所有的工作。要获取布局的相应绑定类的实例，就要用到库提供的辅助方法。Activity 对应使用 DataBindingUtil.setContentView()，fragment 对应使用 inflate()，视图拥有者请使用 bind()。 如前所述，绑定类为定义 final 字段的 ID 提供了所有视图。同样，您可以在绑定对象的布局文件中设置你所公告的变量。
自动升级布局
假如使用数据绑定，在数据发生变化时，库代码可以控制布局自动升级。然而，库依然需要取得关于数据变化的通知。假如绑定的变量实现了 Observable 接口(不要跟 RxJava 的 Observable混淆了)就能处理这个问题。

对于像 int 和 boolean 这样的简单数据类型，库已经提供了合适的实现 Observable 的类型，比方 ObservableBoolean。还有一个 ObservableField 类型用于其它对象，比方字符串。

public class MyViewModel extends BaseObservable {   private Model model = new Model();    public void setModel(Model model) {       this.model = model;       notifyChange();   }      public void setAmount(int amount) {       model.setAmount(amount);       notifyPropertyChanged(BR.amount);   }    @Bindable public String getText() { return model.getText(); }   @Bindable public String getAmount() { return Integer.toString(model.getAmount()); }}

在更复杂的情况下，比方视图模型，有一个 BaseObservable 类提供了工具方法在变化时通知布局。就像上面在 setModel() 方法中看到那样，我们可以在模型变化之后通过调用 notifyChange() 来升级整个布局。

再看看 setAmount()，你会看到模型中只有一个属性发生了变化。这种情况下，我们不希望升级整个布局，只升级用到了这个属性的部分。为达此目的，可以在属性对应的 getter 上增加 @Bindable 注解。而后 BR 类中会产生一个字段，用于传递给 notifyPropertyChanged() 方法。这样，绑定库可以只升级的确依赖变化属性的部分布局。
汇总
? 在布局文件中申明变量并将之与视图中的属性绑定。

? 在代码中创立绑定来设置变量。

? 确保你的变量类型实现了 Observable 接口 —— 可以从 BaseObservable 继承 —— 这样数据变化时会自动反映到布局上。

模型、视图、视图模型(MVVM)架构

在这里插入图片形容

现在来看看 MVVM 架构，以及它的三个组成部分是如何一起工作的。

视图是客户界面，即布局。在 Android 中通常是指 Activity、Fragment 或者者 ViewHolder 以及配合它们使用的 XML 布局文件。

模型就是业务逻辑层，提供方法与数据进行互动。

视图模型就像是视图和模型的中间人，它既能访问模型的数据，又包含 UI 状态。它也定义了少量命令可以被事件，比方单击事件调用。视图模型包含了应用中的呈现逻辑。

在 MVVM 架构模式中，模型和视图模型主要通过数据绑定来进行互动。理想情况下，视图和视图模型不必相互理解。绑定应该是视图和视图模型之间的胶水，并且解决两个方向的大多数东西。然而，在Anroid中它们不能真实的分离：

你要保存和恢复状态，但现在状态在视图模型中。

你需要让视图模型知道生命周期事件。

你可能会遇到需要直接调用视图方法的情况。

在这些情况下，视图和视图模型应该实现接口，而后在需要的时候通过命令通信。视图模型的接口在任何情况都是需要的，由于数据绑定库会解决与视图的交互，并在上下文需要的时候使用自己设置组件。

视图模型还会升级模型，比方往数据库增加新的数据，或者者升级一个现有数据。它也用于从模型获取数据。理想情况下，模型也应该在变化的时候通知视图模型，但这取决于实现。

一般来说，视图和视图模型的分离会让呈现逻辑易于测试，也有助于维持长期运行。与数据绑定库一起会带来更少更简洁的代码。
示例

<layout xmlns:android="...">  <data>    <variable name="vm" type="pkg.MyViewModel" />  </data>   <FrameLayout    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent">     <EditText      android:layout_width="wrap_content"      android:layout_height="wrap_content"      android:visibility="@{vm.shouldShowText}"      android:text="@={vm.text}" />     <Button      android:layout_width="match_parent"      android:layout_height="wrap_content"      android:onClick="@{vm::onButtonClick}"      android:text="@string/button"/>  </FrameLayout></layout>

使用 MVVM 的时候，布局只引用一个变量，即这个视图的视图模型，在这个示例中是 MyViewModel。在视图模型中，你需要提供布局所需要的属性，其简单复杂程度取决于你的用例。

public class MyViewModel extends BaseObservable {   private Model model = new Model();    public void setModel(Model model) {       this.model = model;       notifyChange();   }    public boolean shouldShowText() {       return model.isTextRequired();   }    public void setText(String text) {       model.setText(text);   }    public String getText() {       return model.getText();   }    public void onButtonClick(View v) {       // Save data   }}

这里有一个 text 属性。将 EditText 用于客户输入的时候，可以使用双向绑定，同时，数据绑定库将输入反馈回视图模型。为此，我们创立一个 setter 和 getter 并将属性绑定到 EditText 的 text 属性，这时候大括号前面的 = 号标志着我们要在这里进行双向绑定。

另外，我们只想在模型需要输入 text 的时候显示 EditText。这种情况下，我们会在视图模型中提供一个布尔属性将其与 visibility 属性绑定。为了让它工作，我们还要创立一个绑定适配器(BindingAdapter)，在值为 false 的时候设置 visibility 为 GONE，在值为 true 的时候设置为 VISIBLE。

@BindingAdapter("android:visibility")public static void setVisibility(View view, boolean visible) {   view.setVisibility(visible ? View.VISIBLE : View.GONE);}

最后，我们想在点击 Button 时存储信息，于是，在视图模型中创立一个 onButtonClick() 命令，它负责解决与模型的交互。在布局中，我们通过对该方法引用将命令绑定到 Button 的 onClick 属性上。为了使它直接工作，我们需要在方法中引入一个 View 的单个参数，相似于 OnClickListener。假如你不想使用 View 参数，你也可以直接在布局中使用 lambda 表达式。

为方便测试，我们需要在视图模型中展现逻辑解决，但要尽量避免将逻辑解决直接放入其中。当然，你也可以自己设置绑定适配器，这种方法更简单。
生命周期和状态
在实现 MVVM 架构的时候要考虑的另外一件事情是，在应用中如何解决生命周期和状态。首先，我建议你为视图模型创立一个基类用于解决这类问题。

public abstract class BaseViewModel<V extends MvvmView> extends BaseObservable {   private V view;    @CallSuper public void attachView(V view, Bundle sis) {       this.view = view;       if(sis != null) { onRestoreInstanceState(sis); }   }     @CallSuper public void detachView() {       this.view = null;   }    protected void onRestoreInstanceState(Bundle sis) { }   protected void onSaveInstanceState(Bundle outState) { }    protected final V view() { return view; }}

Activity 和 Fragment 中都有生命周期回调。现在它们都放在视图模型中来解决。因而，我们需要传递生命周期回调。我建议使用两个回调，它们能满足大多数需要：标志着视图被创立出来的 attachView() 和标志着视图被销毁的 detachView()。在 attachView() 中，传入视图接口，用于在必要时向视图发送命令。attachView() 通常在 Fragment 的 onCreate() 或者 onCreateView() 中调用，detachView() 则是在 onDestory() 和 onDestoryView() 中调用。

现在 Activity 和 Fragment 也提供回调，用于在系统销毁组件或者配置发生变化时保存状态。我们把状态保存在视图模型中，还需要将这些回调传递给视图模型。我建议把 savedInstanceState 直接传递至 attachView()，以便在这里自动恢复状态。另一个 onSaveInstanceState() 方法需要用于保存状态，这个方法必需在 Activity 和 Fragment 的相关回调中调用。假如有 UI 状态，可为每个视图模型创立单独的状态类，当这个类实现 Parcelable 时，保存和恢复状态都很容易，由于你只要要保存或者恢复一个对象。
视图

public abstract class BaseActivity<B extends ViewDataBinding, V extends MvvmViewModel>    extends AppCompatActivity implements MvvmView {    protected B binding;   @Inject protected V viewModel;     protected final void setAndBindContentView(@LayoutRes int layoutResId, @Nullable Bundle sis) {       binding = DataBindingUtil.setContentView(this, layoutResId);       binding.setVariable(BR.vm, viewModel);       viewModel.attachView((MvvmView) this, sis);   }    @Override @CallSuper protected void onSaveInstanceState(Bundle outState) {       super.onSaveInstanceState(outState);       if(viewModel != null) { viewModel.onSaveInstanceState(outState); }   }    @Override @CallSuper protected void onDestroy() {       super.onDestroy();       if(viewModel != null) { viewModel.detachView(); }       binding = null;       viewModel = null;   }}

现在，让我们探讨下视图的细节。上面例子是创立 activity 基类。View 模型可通过注入用于基类，以便初始化架构配置。而后你只要要在 activity 的 onCreate() 或者 fragment 的 onCreateView() 中调用这个方法就可。

上面代码使用了 setAndBindContentView() 方法解决，和通常的 setContentView() 调用不同，它可以在 onCreate() 中调用。此方法可设置内容视图并创立绑定，在绑定上设置视图模型变量，并将视图附加到视图模型上，同时还提供保存的示例状态。

如你所见，onSaveInstanceState() 和 detachView() 回调也可以在基类中实现。 onSaveInstanceState() 将回调转发到视图模型中，onDestroy() 则在视图模型上调用 detachView() 接口。

通过这样设置基类后，你即可以使用 MVVM 架构编写 APP 了。
其余考虑项
理解 MVVM 架构 Android 应用的基础后，还需对应用程序架构做进一步完善。

依赖注入
使用依赖注入可以非常容易地将组件注入到视图模型中，并将组件很好的联合在一起，如使用 Dagger 2 依赖注入框架。

依赖注入可以进一步解耦代码，让代码更简单也更容易测试。同时，也大大加强了代码的可维护性。更重要的是，依赖接口能真正实现解耦。

业务逻辑
注意：视图模型只包含呈现逻辑，所以不要把业务逻辑放在视图模型中。创立模型类的存储接口并选择的存储方式将其实现：

public interface ModelRepo {   Single<List<Model>> findAll();   Single<Model> findById(int id);    void save(Model model);   void delete(Model model);}

对于网络，则使用 Retrofit 创立网络相关的代码来实现定义的接口。

public interface ModelRepo {   @GET("model")   Single<List<Model>> findAll();    @GET("model/{id}")   Single<Model> findById(@Path("id") int id);    @PUT("model")   Completable create(@Body Model model);}

对于像查找、创立这样的基本操作，可以将存储库注入到视图模型中以获取和操作数据。对于其它更复杂的情况，比方校验，则需要创立独立的组件来实现这些行为，并将其注入到视图模型中。
导航
Android 中另一个重要内容是导航，由于你需要视图提供组件，它可能是启动 Activity 的 Context，也可能是替换 Fragment 的 FragmentManager。同时，使用视图接口来调用导航命令只会让架构变得更复杂。

因而，我们需要一个独立的组件来解决应用中的导航。Navigator 接口定义了少量公共方法用于启动 Activity，解决 Fragment 并将它们注入视图模型中。你可以直接在视图模型中进行导航，而不需要 Context 或者者 FragmentManager，由于这些都是由导航器的实现来解决的。

public interface Navigator {   String EXTRA_ARGS = "_args";    void finishActivity();   void startActivity(Intent intent);   void startActivity(String action);   void startActivity(String action, Uri uri);   void startActivity(Class<? extends Activity> activityClass);   void startActivity(Class<? extends Activity> activityClass, Bundle args);    void replaceFragment(int containerId, Fragment fragment, Bundle args);   void replaceFragmentAndAddToBackStack(int containerId, @NonNull Fragment fragment,                                          Bundle args, String backstackTag);    ...}

视图持有者可以在视图模型中使用导航器进行导航，十分方便。比方，点击回收视图的某张卡片可以启动新的 Activity。

单元测试
最后，我们理解一下视图模型和单元测试。正如前面提到的，MVVM 架构能简化测试呈现逻辑。我更一般使用 Mockito，它让我可以模拟视图接口和其它注入视图模型和组件。当然，你也可以使用 PowerMock 来进行要求更高的测试，它使用字节码控制，可以模拟静态方法。

public class MyViewModelUnitTest {   @Mock ModelRepo modelRepo;   @Mock Navigator navigator;   @Mock MvvmView myView;   MyViewModel myViewModel;    @Before public void setup() {       MockitoAnnotations.initMocks(this);       myViewModel = new MyViewModel(modelRepo, navigator);       myViewModel.attachView(myView, null);   }    @Test public void buttonClick_submitsForm() {       final Model model = new Model();       doReturn(model).when(modelRepo).create();        myViewModel.onButtonClick(null);        verify(modelRepo).save(model);       verify(navigator).finishActivity();   }}

在 setup() 方法中初始化 mock，创立视图模型，同时注入 mock 对象并将视图接口附加到视图模型。写测试用例的时候，若有必要，先通过 Mockito 的 doReturn().when() 语法指定 mock 对象的行为。 而后在视图模型中调用测试方法。最后使用断言和 verify() 方法检查返回值能否正确，检查 mock 的方法能否按预期进行调用。

总结

? 关于按照 ModelViewViewModel 模式使用数据绑定库组织 app 架构，总结如下：
? 视图模型是视图和模型之间的中间介。
? 视图通过数据绑定自动升级视图模型的属性。
? 视图事件可调用视图模型中的命令。
? 视图模型也可在视图上调用命令。
? 在 Android 中，视图模型可以解决基本的生命周期回调和状态保存及恢复。
? 依赖注入有助于测试和取得更整洁的代码。
? 不要在视图模型中放置业务逻辑，它们只包含展现逻辑。另外，要使用存储库进行数据访问。
? 在 Android App 中导航请使用导航器组件。**