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前言
在本系列的第4和第5篇文章中，介紹了LiveData的使用和原理，LiveData和ViewModel是一對好搭檔，這篇文章我們一起來學習什么是ViewModel、ViewModel基本使用、ViewModel的原理。
1.什么是ViewModel
在說ViewModel前，我們需要解一下MVVM和DataBinding，在Android進階三部曲第一部《Android進階之光》中，我簡單介紹了下MVVM和DataBinding。MVVM最早于2005年被微軟的架構師John Gossman提出，在2015年Google I/O大會上發布了MVVM的支持庫DataBinding，DataBinding遭到了一些開發者的詬病，主要是綁定數據時如果出現問題會很難排查，這樣就沒有一個合適的ViewModel規范來幫助開發者來實現MVVM。
在2017年的Google I/O大會上，谷歌推出了ViewModel組件，來規范化ViewModel層。
ViewModel顧名思義，是以感知生命周期的形式來存儲和管理視圖相關的數據。ViewModel主要有以下的特點：
1.當Activity被銷毀時，我們可以使用onSaveInstanceState()方法恢復其數據，這種方法僅適用于恢復少量的支持序列化、反序列化的數據，不適用于大量數據，如用戶列表或位圖。而ViewModel不僅支持大量數據，還不需要序列化、反序列化操作。
2.Activity/Fragment（視圖控制器）主要用于顯示視圖數據，如果它們也負責數據庫或者網絡加載數據等操作，那么一旦邏輯過多，會導致視圖控制器臃腫，ViewModel可以更容易，更有效的將視圖數據相關邏輯和視圖控制器分離開來。
3.視圖控制器經常需要一些時間才可能返回的異步調用，視圖控制器需要管理這些調用，在合適的時候清理它們，以確保它們的生命周期不會大于自身，避免內存泄漏。而ViewModel恰恰可以避免內存泄漏的發生。
2.ViewModel基本使用
添加依賴
在Android Jetpack架構組件（二）帶你了解Lifecycle（使用篇）這篇文章中講過，一般情況只需要添加如下代碼就可以：
implementation "android.arch.lifecycle:extensions:1.1.1"
由于Gradle默認支持依賴傳遞，添加這一句代碼就依賴了很多庫。如果不懂Gradle的依賴傳遞，可以查看
Android Gradle （二）簽名配置和依賴管理這篇文章。
如果需要其他特性，比如kotlin的支持，再另行添加。
自定義ViewModel
繼承ViewMode，實現自定義ViewModel。
import android.arch.lifecycle.LiveData;
import android.arch.lifecycle.MutableLiveData;
import android.arch.lifecycle.ViewModel;
public class MyViewModel extends ViewModel {
private MutableLiveData<String> name;
public LiveData<String> getName() {
if (name == null) {
name = new MutableLiveData<String>();
addName();
}
return name;
}
private void addName() {
name.setValue("Android進階解密");
}
}
getName方法中創建一個MutableLiveData，并通過MutableLiveData的setValue方法來更新數據。
使用ViewModel
然后就可以在Activity中使用MyViewModel了，如下所示。
import android.arch.lifecycle.Observer;
import android.arch.lifecycle.ViewModelProviders;
import android.support.annotation.Nullable;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String TAG = "MainActivity";
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
MyViewModel model = ViewModelProviders.of(this).get(MyViewModel.class);
model.getName().observe(this, new Observer<String>() {
@Override
public void onChanged(@Nullable String s) {
Log.d(TAG, "暢銷書："+s);
}
});
}
}
通過ViewModelProviders就可以獲得MyViewModel的實例，然后配合LiveData就可以觀察Name的變化。打印結果為：
D/MainActivity: 書名為Android進階解密
3.ViewModel的生命周期
在旋轉設備屏幕時，Activity會被銷毀重新創建，而ViewModel卻不會這樣，它的生命周期如下所示。
可以看到，Activity的生命周期不斷變化，經歷了被銷毀重新創建，而ViewModel的生命周期沒有發生變化。
4.ViewModel的原理
要講解原理，我們需要先從一個點入手，那就是第2節例子中的：
MyViewModel model = ViewModelProviders.of(this).get(MyViewModel.class);
因為我們是在Activity中調用的，因此this的值為Activity，我們還可以在Fragment中調用上面的方法，那么this的值為Fragment，因此ViewModelProviders.of()有多個構造方法，我們以在Activity中調用為例。
frameworks/support/lifecycle/extensions/src/main/java/androidx/lifecycle/ViewModelProviders.java
@NonNull
@MainThread
public static ViewModelProvider of(@NonNull FragmentActivity activity) {
return of(activity, null);
}
@NonNull
@MainThread
public static ViewModelProvider of(@NonNull FragmentActivity activity,
@Nullable Factory factory) {
Application application = checkApplication(activity);//1
if (factory == null) {
factory = ViewModelProvider.AndroidViewModelFactory.getInstance(application);//3
}
return new ViewModelProvider(activity.getViewModelStore(), factory);
}
ViewModelProvider的of方法有多個構造方法，
注釋1處內部會調用activity.getApplication()來返回該Activity對應的Application。
注釋2處的代碼來創建AndroidViewModelFactory實例。最后會新建一個ViewModelProvider，將AndroidViewModelFactory作為參數傳進去，AndroidViewModelFactory的代碼如下所示。
public static class AndroidViewModelFactory extends ViewModelProvider.NewInstanceFactory {
private static AndroidViewModelFactory sInstance;
@NonNull
public static AndroidViewModelFactory getInstance(@NonNull Application application) {
if (sInstance == null) {
sInstance = new AndroidViewModelFactory(application);
}
return sInstance;
}
private Application mApplication;
public AndroidViewModelFactory(@NonNull Application application) {
mApplication = application;
}
@NonNull
@Override
public <T extends ViewModel> T create(@NonNull Class<T> modelClass) {
if (AndroidViewModel.class.isAssignableFrom(modelClass)) {
//noinspection TryWithIdenticalCatches
try {
return modelClass.getConstructor(Application.class).newInstance(mApplication);
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new RuntimeException("Cannot create an instance of " + modelClass, e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException("Cannot create an instance of " + modelClass, e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException("Cannot create an instance of " + modelClass, e);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw new RuntimeException("Cannot create an instance of " + modelClass, e);
}
}
return super.create(modelClass);
}
}
AndroidViewModelFactory是一個單例，講這個類前，需要知道ViewModel類本身是一個抽象類，我們通過繼承ViewModel，來實現自定義ViewModel，那么AndroidViewModelFactory的create方法的作用，就是通過反射生成ViewModel的實現類。
接著回頭看ViewModelProvider.get方法。
frameworks/support/lifecycle/viewmodel/src/main/java/androidx/lifecycle/ViewModelProvider.java
@NonNull
@MainThread
public <T extends ViewModel> T get(@NonNull Class<T> modelClass) {
String canonicalName = modelClass.getCanonicalName();//1
if (canonicalName == null) {
throw new IllegalArgumentException("Local and anonymous classes can not be ViewModels");
}
return get(DEFAULT_KEY + ":" + canonicalName, modelClass);//2
}
@NonNull
@MainThread
public <T extends ViewModel> T get(@NonNull String key, @NonNull Class<T> modelClass) {
ViewModel viewModel = mViewModelStore.get(key);//3
if (modelClass.isInstance(viewModel)) {
//noinspection unchecked
return (T) viewModel;
} else {
//noinspection StatementWithEmptyBody
if (viewModel != null) {
// TODO: log a warning.
}
}
viewModel = mFactory.create(modelClass);
mViewModelStore.put(key, viewModel);
//noinspection unchecked
return (T) viewModel;
}
注釋1處得到類的名稱，對這個名稱進行字符串拼接，作為注釋2處方法的參數，DEFAULT_KEY的值為： "androidx.lifecycle.ViewModelProvider.DefaultKey"。
因此，注釋3處的key值實際上就是"androidx.lifecycle.ViewModelProvider.DefaultKey"+類名。根據這個key值從ViewModelStore獲取ViewModel（ViewModel的實現類）。如果ViewModel能轉換為modelClass類的對象，直接返回該ViewModel。否則會通過Factory創建一個ViewModel，并將其存儲到ViewModelStore中。這里的Factory指的是AndroidViewModelFactory，它在ViewModelProvider創建時作為參數傳進來。
到此為止，我們已經知道了ViewModel的實現類是如何創建的了。
當創建完ViewModel的實現類后，在第2小節我們還會調用如下代碼。
MyViewModel model = ViewModelProviders.of(this).get(MyViewModel.class);
model.getName().observe(this, new Observer<String>() {
@Override
public void onChanged(@Nullable String s) {
Log.d(TAG, "暢銷書："+s);
}
});
model.getName()會返回一個MutableLiveData，接著調用了MutableLiveData的observe方法，這個在Android Jetpack架構組件（五）帶你了解LiveData(原理篇）這篇文章中講過，就不再贅述。
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