• Jetpack Compose 【一】入門：擁抱現代 Android UI 開發
• Jetpack Compose 【二】狀態管理詳解
• Jetpack Compose 【三】附帶效應、協程與異步
• Jetpack Compose 【四】動畫
• Jetpack Compose【五】 高級布局與繪制技巧
• Jetpack Compose【六】終極：聲明式 UI 如何重塑開發者的思維

前言

Jetpack Compose 是 Google 推出的聲明式 UI 框架，它通過簡單、高效的方式構建現代化 Android 應用。然而，隨著應用變得復雜，尤其是涉及到異步任務、數據流和副作用時，如何高效管理這些操作成為了一個挑戰。幸運的是，Jetpack Compose 提供了一系列工具，幫助開發者輕松管理副作用、協程和異步操作。

本文將圍繞 副作用（附帶效應）管理、Compose 狀態管理 和 協程與異步操作 等主題展開，幫助開發者深入理解 Compose 如何處理這些常見場景。

1. 副作用的管理

在 Compose 中，副作用（Side Effects） 是指在 UI 渲染之外執行的操作，如日志記錄、網絡請求、數據庫操作等。為了確保這些操作在正確的生命周期時機執行，并且不會對 UI 產生不必要的副作用，Compose 提供了多個 API 來幫助管理這些副作用。

1.1 SideEffect

SideEffect 是最簡單的副作用 API，它每次 UI 重組時都會執行。通常用于那些無需清理的副作用操作，如日志記錄、埋點等。

示例

@Composable
fun SideEffectExample(count: Int) {
    SideEffect {
        println("當前計數: $count")
    }

    Button(onClick = { /* 更新 count */ }) {
        Text("增加計數")
    }
}

特點：

• 每次重組都會執行 SideEffect。
• 無需執行清理操作，適用于無狀態的簡單副作用。

1.2 DisposableEffect

DisposableEffect 用于需要清理資源的副作用操作。常見場景包括注冊/注銷監聽器、取消廣播接收器等。DisposableEffect 會在組件退出時執行清理操作，確保不會出現資源泄漏。

示例

@Composable
fun DisposableEffectExample() {
    val context = LocalContext.current

    DisposableEffect(Unit) {
        val receiver = BatteryReceiver()
        context.registerReceiver(receiver, IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED))

        onDispose {
            context.unregisterReceiver(receiver)
        }
    }

    Text("監聽器已注冊")
}

class BatteryReceiver : BroadcastReceiver() {
    override fun onReceive(context: Context?, intent: Intent?) {
        println("電量狀態更新")
    }
}

特點：

• 可以在 onDispose 中執行清理操作。
• 依賴值變化時，會先清理舊資源，再初始化新資源。

1.3 LaunchedEffect

LaunchedEffect 是一個適合異步操作的副作用 API，常用于啟動協程。它會在組件進入 Composition 時啟動協程，并且會根據依賴值變化重新啟動協程任務。對于需要與 UI 生命周期同步的異步任務，LaunchedEffect 是非常合適的選擇。

示例

@Composable
fun LaunchedEffectExample() {
    var count by remember { mutableStateOf(0) }

    LaunchedEffect(count) {
        delay(1000)
        count++
    }

    Text("計數：$count")
}

特點：

• 適合執行異步任務。
• 會在依賴值變化時自動重啟。

2. Compose 狀態管理

在 Compose 中，UI 更新依賴于 狀態（State） 。為了讓 UI 能夠根據狀態自動更新，我們需要將傳統的數據流（如 LiveData 和 Flow）轉換為 Compose 可以自動觀察的 State 類型。通過這種方式，UI 會隨著數據的變化自動更新，而無需手動通知 UI 組件。

2.1 observeAsState 和 collectAsState

observeAsState 和 collectAsState 是用于將傳統的 LiveData 和 StateFlow 轉換為 Compose 狀態的兩個函數。通過這兩個函數，Compose 可以自動觀察數據流的變化，并觸發 UI 的更新。

observeAsState

observeAsState 用于將 LiveData 轉換為 Compose 狀態，自動觀察數據的變化，并更新 UI。

示例

@Composable
fun LiveDataExample(viewModel: MyViewModel) {
    val data by viewModel.liveData.observeAsState("加載中...")

    Text("數據: $data")
}

class MyViewModel : ViewModel() {
    val liveData = MutableLiveData("初始數據")
}

特點：

• 自動觀察 LiveData 數據的變化。
• LiveData 與 Compose 狀態同步，確保 UI 更新。

collectAsState

collectAsState 用于將 StateFlow 轉換為 Compose 狀態，并在數據流變化時自動更新 UI。

示例

@Composable
fun FlowExample(viewModel: MyViewModel) {
    val data by viewModel.flow.collectAsState("加載中...")

    Text("數據: $data")
}

class MyViewModel : ViewModel() {
    val flow = MutableStateFlow("初始數據")
}

特點：

• 自動觀察 StateFlow 數據流的變化。
• StateFlow 與 Compose 狀態同步，確保 UI 更新。

2.2 總結

observeAsState 和 collectAsState 都是為了將傳統的 LiveData 或 StateFlow 轉換為 Compose 中的 State，從而實現 UI 的自動更新。兩者的主要區別在于它們分別處理不同的數據類型：observeAsState 處理 LiveData，而 collectAsState 處理 StateFlow。

3. 協程與異步操作

Compose 和協程的結合使得我們可以高效地管理異步任務，并與 UI 生命周期同步。Jetpack Compose 提供了多個工具來啟動協程、執行異步操作，并確保 UI 根據異步任務的結果自動更新。

3.1 rememberCoroutineScope

rememberCoroutineScope 用于創建與 UI 組件生命周期同步的協程作用域。通過它，您可以在 UI 組件中啟動協程并保證協程在重組時不會被取消。

示例

@Composable
fun CoroutineScopeExample() {
    val scope = rememberCoroutineScope()

    Button(onClick = {
        scope.launch {
            delay(2000)
            println("異步任務完成")
        }
    }) {
        Text("啟動異步任務")
    }
}

特點：

• 創建與 UI 生命周期同步的協程作用域。
• 適合在 UI 組件中啟動獨立的異步任務。

3.2 LaunchedEffect

LaunchedEffect 用于啟動與 UI 生命周期相關聯的協程，它會在組件進入 Composition 時啟動，并且會根據依賴項變化重新啟動協程。

示例

@Composable
fun LaunchedEffectCoroutine() {
    var count by remember { mutableStateOf(0) }

    LaunchedEffect(count) {
        delay(1000)
        count++
    }

    Text("計數：$count")
}

特點：

• 在 UI 組件的生命周期內啟動協程。
• 依賴項變化時會重新啟動協程。

3.3 produceState

produceState 用于從異步任務生成 Compose 狀態。當異步任務完成時，狀態會更新并觸發 UI 更新。

示例

@Composable
fun ProduceStateExample() {
    val data by produceState("加載中...") {
        delay(2000)
        value = "異步任務完成"
    }

    Text("數據：$data")
}

特點：

• 將異步數據轉為 Compose 狀態。
• 狀態更新后，UI 自動更新。

4. 附帶效應的進階應用

當需要在協程中確保使用最新的狀態時，rememberUpdatedState 是一個非常重要的工具。它能夠確保我們在回調中始終使用最新的狀態，而不會因為閉包捕獲了過期的值而導致邏輯錯誤。

示例

@Composable
fun TimerExample(onTick: (Int) -> Unit) {
    val currentOnTick by rememberUpdatedState(onTick)

    LaunchedEffect(Unit) {
        repeat(10) {
            delay(1000)
            currentOnTick(it)
        }
    }

    Text("定時器啟動")
}

特點：

• 確保回調始終使用最新的狀態。
• 避免由于閉包捕獲舊值導致的狀態不一致問題。

5. 總結

Jetpack Compose 提供了多種工具來高效管理副作用、協程和異步操作。這些工具使得我們能夠簡潔地處理 UI 和業務邏輯之間的交互，確保狀態更新時 UI 自動響應，并且能夠安全、清晰地管理異步任務。通過合理使用這些 API，我們可以大大提升應用的可維護性和性能。