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Jetpack Compose 【一】入門：擁抱現(xiàn)代 Android UI 開發(fā)
Jetpack Compose 【二】狀態(tài)管理詳解
Jetpack Compose 【三】附帶效應(yīng)、協(xié)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(fā)者的思維

前言

在 Jetpack Compose 中，狀態(tài)（State）是驅(qū)動 UI 更新的核心概念。理解 Compose 中的狀態(tài)管理機(jī)制，有助于構(gòu)建響應(yīng)式界面，并提升應(yīng)用的穩(wěn)定性與可維護(hù)性。

1. 什么是狀態(tài)？

在 Android 開發(fā)中，狀態(tài)通常指的是界面中隨時(shí)間變化、影響 UI 展示的數(shù)據(jù)。例如：

表單輸入框的文本
按鈕的點(diǎn)擊次數(shù)
加載數(shù)據(jù)的結(jié)果

傳統(tǒng) View 系統(tǒng)通過 findViewById 獲取控件，再手動更新視圖。而在 Compose 中，UI 是由數(shù)據(jù)驅(qū)動的，數(shù)據(jù)變化會觸發(fā) UI 重新繪制（即重組）。因此，管理和保存這些變化的數(shù)據(jù)成為 Compose 狀態(tài)管理的核心。

2. 為什么需要 `mutableStateOf` 和 `remember`？

2.1 引入 `mutableStateOf`

在 Compose 中，mutableStateOf 是用來創(chuàng)建和管理可變狀態(tài)的工具。它創(chuàng)建的狀態(tài)對象可以在 UI 中觀察，狀態(tài)變化時(shí)會自動觸發(fā) UI 更新。例如，下面的代碼使用 mutableStateOf 來存儲按鈕的點(diǎn)擊次數(shù)：

@Composable
fun Counter() {
    // 使用 mutableStateOf 創(chuàng)建可變的狀態(tài)
    var count = mutableStateOf(0)

    Column {
        Text(text = "點(diǎn)擊次數(shù): ${count.value}")
        Button(onClick = { count.value++ }) {
            Text("點(diǎn)擊我")
        }
    }
}

在這個(gè)例子中，mutableStateOf(0) 創(chuàng)建了一個(gè)可觀察的狀態(tài)對象，count 變量持有這個(gè)狀態(tài)的值。每當(dāng)按鈕點(diǎn)擊時(shí)，count.value++ 會更新這個(gè)值，并觸發(fā) UI 更新。

然而，在這個(gè)代碼中存在一個(gè)問題：每次 UI 更新（即重組）都會重新執(zhí)行 Counter() 函數(shù)，這意味著 count 每次都會被重置為 0。這就導(dǎo)致每次點(diǎn)擊按鈕時(shí)，count 始終不變。

2.2 引入 `remember`

為了避免每次重組時(shí)狀態(tài)丟失，Compose 提供了 remember 函數(shù)。remember 會在同一次重組中保存狀態(tài)，使得狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠在重組過程中保持不變。我們可以結(jié)合 remember 和 mutableStateOf 來解決這個(gè)問題：

@Composable
fun Counter() {
    // 使用 remember 來保留狀態(tài)
    var count by remember { mutableStateOf(0) }

    Column {
        Text(text = "點(diǎn)擊次數(shù): $count")
        Button(onClick = { count++ }) {
            Text("點(diǎn)擊我")
        }
    }
}

在這個(gè)代碼中，remember { mutableStateOf(0) } 確保 count 在同一次重組過程中保持狀態(tài)。當(dāng)點(diǎn)擊按鈕時(shí)，count 會正確增加，而 UI 也會隨著 count 的變化自動更新。

`remember` 和 `mutableStateOf` 的底層原理

mutableStateOf 是一個(gè) State<T> 對象，內(nèi)部使用了觀察者模式，當(dāng)狀態(tài)變化時(shí)，Compose 會通知相關(guān)的 Composable 重新執(zhí)行并更新 UI。
remember 本質(zhì)是一個(gè)緩存機(jī)制，能夠在當(dāng)前組合范圍（Composition）內(nèi)保持?jǐn)?shù)據(jù)，防止 UI 重組時(shí)丟失狀態(tài)。

3. Compose 重組機(jī)制（Recomposition）

3.1 重組是如何工作的？

在 Compose 中，重組（Recomposition）是指當(dāng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，Compose 會重新執(zhí)行受影響的 Composable 函數(shù)，并重新繪制 UI。重組是 Compose 的核心特性，它使得 UI 動態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的變化。

當(dāng)我們修改一個(gè) State 對象的值時(shí)（例如，通過 mutableStateOf），Compose 會檢測到這個(gè)變化，并標(biāo)記需要更新的 Composable。隨著 Composable 被重新執(zhí)行，UI 會根據(jù)新的數(shù)據(jù)重新呈現(xiàn)。

重組與 UI 更新的關(guān)系

在傳統(tǒng)的 Android 開發(fā)中，UI 更新是手動觸發(fā)的，比如調(diào)用 invalidate() 或 setText() 方法。而在 Compose 中，UI 更新由數(shù)據(jù)驅(qū)動，當(dāng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，UI 會自動更新。

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

    Log.d("Compose", "Counter 重組")

    Column {
        Text("點(diǎn)擊次數(shù): $count")
        Button(onClick = { count++ }) {
            Text("點(diǎn)擊我")
        }
    }
}

在這個(gè)例子中，每次按鈕被點(diǎn)擊時(shí)，count 會更新，Compose 會觸發(fā)重組。通過 Log 輸出，我們可以看到每次點(diǎn)擊按鈕時(shí)，Counter Composable 會重新執(zhí)行，并在日志中輸出 "Counter 重組"。

3.2 重組的精細(xì)化控制

Compose 的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢是高效的重組機(jī)制，即使?fàn)顟B(tài)變化，也不會導(dǎo)致整個(gè) UI 被重新繪制。Compose 會根據(jù)需要更新最小范圍的 UI。

局部更新：Compose 會僅重組受狀態(tài)變化影響的部分 Composables。例如，如果按鈕的點(diǎn)擊次數(shù)變化，只會更新顯示次數(shù)的 Text 組件，而不會重新創(chuàng)建整個(gè) Counter 組件。
避免不必要的重組：Compose 通過智能比較來確定哪些 Composables 需要更新，避免了重復(fù)的計(jì)算和 UI 渲染，優(yōu)化了性能。

3.3 重組的執(zhí)行過程

觸發(fā)重組：當(dāng) mutableStateOf 的值發(fā)生變化時(shí)，Compose 會標(biāo)記這個(gè) Composable 需要重新執(zhí)行。
計(jì)算新的 UI：Compose 會重新執(zhí)行該 Composable，計(jì)算新的 UI 樹（UI 結(jié)構(gòu)）。
更新 UI：Compose 會將新的 UI 樹與當(dāng)前的 UI 樹進(jìn)行對比，只更新發(fā)生變化的部分，從而高效地呈現(xiàn)更新后的界面。

3.4 為什么要關(guān)注重組？

理解 Compose 的重組機(jī)制對開發(fā)者非常重要，因?yàn)樗軌驇椭悖?/p>

避免性能問題：確保不必要的 UI 更新不會發(fā)生，優(yōu)化性能。
提高響應(yīng)性：確保 UI 始終與狀態(tài)保持同步，用戶體驗(yàn)流暢。

4. `remember` vs `rememberSaveable`

remember 只能在 內(nèi)存 中保存狀態(tài)，適用于短生命周期的數(shù)據(jù)。
rememberSaveable 支持持久化，即使在 進(jìn)程被殺死或配置更改（如旋轉(zhuǎn)屏幕）時(shí)，也能恢復(fù)狀態(tài)。

4.1 `rememberSaveable` 與 `remember` 的對比

remember 和 rememberSaveable 都用于在 Compose 中保存和恢復(fù)狀態(tài)，但它們的區(qū)別在于如何處理配置變化（如屏幕旋轉(zhuǎn)）和進(jìn)程銷毀。

`remember`

remember 用于保存狀態(tài)，只在組件重組時(shí)保留狀態(tài)。配置變化（如屏幕旋轉(zhuǎn)）或進(jìn)程銷毀時(shí)，狀態(tài)會丟失。

示例：

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

    Column {
        Text("點(diǎn)擊次數(shù): $count")
        Button(onClick = { count++ }) {
            Text("點(diǎn)擊我")
        }
    }
}

`rememberSaveable`

rememberSaveable 類似 remember，但它會將狀態(tài)保存在 Bundle 中，在配置變化時(shí)恢復(fù)狀態(tài)。適用于需要保持狀態(tài)的場景，如表單輸入。

示例：

@Composable
fun Counter() {
    var count by rememberSaveable { mutableStateOf(0) }

    Column {
        Text("點(diǎn)擊次數(shù): $count")
        Button(onClick = { count++ }) {
            Text("點(diǎn)擊我")
        }
    }
}

區(qū)別：rememberSaveable 可以在配置變化時(shí)恢復(fù)狀態(tài)，而 remember 只在組件重組時(shí)保存狀態(tài)。

`rememberSaveable` 的原理

rememberSaveable 使用 Bundle 來保存狀態(tài)，使得狀態(tài)能在配置變化時(shí)恢復(fù)。當(dāng)屏幕旋轉(zhuǎn)或進(jìn)程銷毀后，狀態(tài)會自動恢復(fù)。

5. 狀態(tài)提升（State Hoisting）

狀態(tài)提升是將狀態(tài)從子組件提取到父組件，使 UI 與狀態(tài)管理解耦。這種做法提升了組件的復(fù)用性、可測試性，并且允許多個(gè)組件共享相同的狀態(tài)。

5.1 狀態(tài)提升的實(shí)際應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器功能且保證狀態(tài)在重組時(shí)不丟失，我們將狀態(tài)提升到父組件中進(jìn)行管理。如下所示：

@Composable
fun ParentComponent() {
    var count by remember { mutableStateOf(0) } // 狀態(tài)提升到父組件

    Counter(count, onIncrement = { count++ })
}

@Composable
fun Counter(count: Int, onIncrement: () -> Unit) {
    Column {
        Text("點(diǎn)擊次數(shù): $count")
        Button(onClick = onIncrement) {
            Text("點(diǎn)擊我")
        }
    }
}

在這個(gè)例子中：

ParentComponent 組件管理 count 狀態(tài)，并通過 count 和 onIncrement 回調(diào)傳遞給 Counter 組件。
Counter 組件僅負(fù)責(zé)展示文本框和響應(yīng)用戶輸入，實(shí)際的狀態(tài)由父組件控制。

這種方式可以確保 Counter 組件的復(fù)用性：無論多少個(gè) Counter 組件，它們都可以通過父組件共享和管理同一個(gè)計(jì)數(shù)器狀態(tài)。

優(yōu)勢：

復(fù)用性：Counter 組件變得獨(dú)立且無狀態(tài)，能在多個(gè)地方復(fù)用。
解耦性：UI 展示和狀態(tài)管理分離，提升了可維護(hù)性和測試性。

5.2 什么時(shí)候不需要狀態(tài)提升？

并不是所有情況下都需要進(jìn)行狀態(tài)提升。在一些簡單的、狀態(tài)完全局部的組件中，直接在組件內(nèi)部管理狀態(tài)更加簡潔。例如，如果我們有一個(gè)組件用于顯示計(jì)時(shí)器，它的狀態(tài)只在組件內(nèi)部有效，不需要與外部共享，那么就沒有必要提升狀態(tài)：

@Composable
fun Timer() {
    var time by remember { mutableStateOf(0) }
    
    LaunchedEffect(true) {
        while (true) {
            delay(1000)
            time++
        }
    }

    Text("計(jì)時(shí)器: $time")
}

在這個(gè)例子中，Timer 組件內(nèi)部管理 time 狀態(tài)，它不需要和父組件交互，因此不需要進(jìn)行狀態(tài)提升。狀態(tài)直接管理在 Timer 內(nèi)部就足夠了。

6. Compose 與 ViewModel 狀態(tài)結(jié)合

通常我們通常會使用 ViewModel 來持有和管理狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)在組件生命周期內(nèi)得以保存。結(jié)合 Compose 和 ViewModel，可以實(shí)現(xiàn)更加靈活和穩(wěn)定的狀態(tài)管理。

6.1 ViewModel + StateFlow / LiveData

ViewModel 用于管理和存儲 UI 相關(guān)的數(shù)據(jù)，而 StateFlow 和 LiveData 是在 Compose 中常用的兩種可觀察的數(shù)據(jù)類型。通過 collectAsState（對于 Flow）或 observeAsState（對于 LiveData），Compose 會自動觀察數(shù)據(jù)的變更并更新 UI。

示例：使用 `StateFlow`

class CounterViewModel : ViewModel() {
    private val _count = MutableStateFlow(0)
    val count: StateFlow<Int> = _count

    fun increment() {
        _count.value++
    }
}

@Composable
fun CounterScreen(viewModel: CounterViewModel = viewModel()) {
    // collectAsState 會自動觀察 StateFlow 數(shù)據(jù)，并更新 UI
    val count by viewModel.count.collectAsState()

    Column {
        Text("點(diǎn)擊次數(shù): $count")
        Button(onClick = { viewModel.increment() }) {
            Text("點(diǎn)擊我")
        }
    }
}

在這個(gè)例子中，StateFlow 被用來管理計(jì)數(shù)器的狀態(tài)。collectAsState 會自動監(jiān)聽 StateFlow 的變化并更新 UI。

示例：使用 `LiveData`

class CounterViewModel : ViewModel() {
    private val _count = MutableLiveData(0)
    val count: LiveData<Int> = _count

    fun increment() {
        _count.value = (_count.value ?: 0) + 1
    }
}

@Composable
fun CounterScreen(viewModel: CounterViewModel = viewModel()) {
    // observeAsState 會自動觀察 LiveData 數(shù)據(jù)，并更新 UI
    val count by viewModel.count.observeAsState(0)

    Column {
        Text("點(diǎn)擊次數(shù): $count")
        Button(onClick = { viewModel.increment() }) {
            Text("點(diǎn)擊我")
        }
    }
}

在這個(gè)例子中，LiveData 用于管理計(jì)數(shù)器的狀態(tài)。observeAsState 會自動監(jiān)聽 LiveData 的變化，并在數(shù)據(jù)變更時(shí)更新 UI。

collectAsState（適用于 StateFlow）和 observeAsState（適用于 LiveData）能夠自動監(jiān)聽數(shù)據(jù)的變化，并將變化及時(shí)反映到 UI 上。
StateFlow 和 LiveData 都是響應(yīng)式的，當(dāng)數(shù)據(jù)變化時(shí)，它們會自動通知 Compose 來觸發(fā) UI 更新。

7. 總結(jié)

狀態(tài) 是 Compose 的核心，驅(qū)動 UI 更新。
使用 mutableStateOf 創(chuàng)建可變狀態(tài)，結(jié)合 remember 來保留狀態(tài)，避免重組時(shí)數(shù)據(jù)丟失。
rememberSaveable 適用于需要持久化的狀態(tài)，如配置更改時(shí)需要保留的數(shù)據(jù)。
采用狀態(tài)提升模式，解耦 UI 與數(shù)據(jù)，提升組件復(fù)用性和可測試性。
與 ViewModel 配合使用，可以在復(fù)雜應(yīng)用中保持?jǐn)?shù)據(jù)的長期存活和穩(wěn)定性。

通過理解 Compose 狀態(tài)管理機(jī)制，可以更高效、優(yōu)雅地實(shí)現(xiàn)響應(yīng)式 UI，提升應(yīng)用性能與用戶體驗(yàn)。

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Jetpack Compose 【二】狀態(tài)管理詳解

Jetpack Compose 【二】狀態(tài)管理詳解

前言

1. 什么是狀態(tài)？

2. 為什么需要 `mutableStateOf` 和 `remember`？

2.1 引入 `mutableStateOf`

2.2 引入 `remember`

`remember` 和 `mutableStateOf` 的底層原理

3. Compose 重組機(jī)制（Recomposition）

3.1 重組是如何工作的？

重組與 UI 更新的關(guān)系

3.2 重組的精細(xì)化控制

3.3 重組的執(zhí)行過程

3.4 為什么要關(guān)注重組？

4. `remember` vs `rememberSaveable`

4.1 `rememberSaveable` 與 `remember` 的對比

`remember`

`rememberSaveable`

`rememberSaveable` 的原理

5. 狀態(tài)提升（State Hoisting）

5.1 狀態(tài)提升的實(shí)際應(yīng)用

5.2 什么時(shí)候不需要狀態(tài)提升？

6. Compose 與 ViewModel 狀態(tài)結(jié)合

示例：使用 `StateFlow`

示例：使用 `LiveData`

7. 總結(jié)

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Jetpack Compose 【二】狀態(tài)管理詳解

前言

1. 什么是狀態(tài)？

2. 為什么需要 mutableStateOf 和 remember？

2.1 引入 mutableStateOf

2.2 引入 remember

remember 和 mutableStateOf 的底層原理

3. Compose 重組機(jī)制（Recomposition）

3.1 重組是如何工作的？

重組與 UI 更新的關(guān)系

3.2 重組的精細(xì)化控制

3.3 重組的執(zhí)行過程

3.4 為什么要關(guān)注重組？

4. remember vs rememberSaveable

4.1 rememberSaveable 與 remember 的對比

remember

rememberSaveable

rememberSaveable 的原理

5. 狀態(tài)提升（State Hoisting）

5.1 狀態(tài)提升的實(shí)際應(yīng)用

5.2 什么時(shí)候不需要狀態(tài)提升？

6. Compose 與 ViewModel 狀態(tài)結(jié)合

示例：使用 StateFlow

示例：使用 LiveData

7. 總結(jié)

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1. 什么是狀態(tài)？

2. 為什么需要 `mutableStateOf` 和 `remember`？

2.1 引入 `mutableStateOf`

2.2 引入 `remember`

`remember` 和 `mutableStateOf` 的底層原理

4. `remember` vs `rememberSaveable`

4.1 `rememberSaveable` 與 `remember` 的對比

`remember`

`rememberSaveable`

`rememberSaveable` 的原理

5.2 什么時(shí)候不需要狀態(tài)提升？

示例：使用 `StateFlow`

示例：使用 `LiveData`