Android 中ViewModel组件如何使用

1. 依赖库

implementation "androidx.fragment:fragment:1.0.0"
implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel:2.0.0"
implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-extensions:2.0.0"

2. 主要类与接口

import androidx.fragment.app.Fragment;
import androidx.fragment.app.FragmentActivity;
import androidx.lifecycle.ViewModel;
import androidx.lifecycle.AndroidViewModel;
import androidx.lifecycle.ViewModelProvider;
import androidx.lifecycle.ViewModelProvider.Factory;
import androidx.lifecycle.ViewModelProviders;
import androidx.lifecycle.ViewModelStore;
import androidx.lifecycle.ViewModelStoreOwner;

3. ViewModel

ViewModel 是一个抽象类，类中只定义了一个空实现的 onCleared() 方法。

    @SuppressWarnings()
    {
    }
}

3.1 AndroidViewModel

AndroidViewModel 类扩展了 ViewModel 类，增加了 Application 字段，在构造方法初始化，并提供了 getApplication() 方法。

public class AndroidViewModel extends ViewModel {
    private Application mApplication;

    public AndroidViewModel(@NonNull Application application) {
        mApplication = application;
    }

    /**
     * Return the application.
     */
    @NonNull
    public 

4. 获取和创建过程分析

获取 ViewModel 对象代码如下：

ViewModelProviders.of(activityOrFragment).get(ViewModel::class.java)

4.1 ViewModelProviders

ViewModelProviders 类提供了4个静态工厂方法 of() 创建新的 ViewModelProvider 对象。

ViewModelProviders.of(Fragment)
ViewModelProviders.of(FragmentActivity)
ViewModelProviders.of(Fragment, Factory)
ViewModelProviders.of(FragmentActivity, Factory)

4.2 ViewModelProvider

ViewModelProvider 负责提供 ViewModel 对象，类中定义了以下两个字段：

private final Factory mFactory;
private final ViewModelStore mViewModelStore;

先说说这两个类的功能。

4.3 ViewModelProvider.Factory

Factory 接口定义了一个创建 ViewModel 的接口 create()，ViewModelProvider 在需要时调用该方法新建 ViewModel 对象。

public interface Factory {
    

Android 已经内置了2个 Factory 实现类，分别是：

AndroidViewModelFactory 实现类，可以创建 ViewModel 和 AndroidViewModel 子类对象。
NewInstanceFactory 类，只可以创建 ViewModel 子类对象。

它们的实现都是通过反射机制调用 ViewModel 子类的构造方法创建对象。

public static class NewInstanceFactory implements Factory {
    @Override
    public 

AndroidViewModelFactory 继承 NewInstanceFactory 类，是个单例，支持创建 AndroidViewModel 子类对象。

public static class AndroidViewModelFactory extends ViewModelProvider.NewInstanceFactory {

    private static AndroidViewModelFactory sInstance;

    public static AndroidViewModelFactory getInstance(Application application) {
        if (sInstance == null) {
            sInstance = new AndroidViewModelFactory(application);
        }
        return sInstance;
    }

    private Application mApplication;

    public AndroidViewModelFactory(Application application) {
        mApplication = application;
    }

    @Override
    public 

4.4 ViewModelStore

ViewModelStore 类中维护一个 Map

public class ViewModelStore {
    private final HashMap<String, ViewModel> mMap = new HashMap<>();

    final void put(String key, ViewModel viewModel) {
        ViewModel oldViewModel = mMap.put(key, viewModel);
    }

    final ViewModel get(String key) {
        return mMap.get(key);
    }
}

4.5 ViewModelStoreOwner

ViewModelStore 是来自于 FragmentActivity 和 Fragment，它们实现了 ViewModelStoreOwner 接口，返回当前 UI 作用域里的 ViewModelStore 对象。

public interface ViewModelStoreOwner {
    ViewModelStore getViewModelStore();
}

在 Fragment 类中的实现如下：

public ViewModelStore getViewModelStore() {
    if (getContext() == null) {
        throw new IllegalStateException("Can't access ViewModels from detached fragment");
    }
    if (mViewModelStore == null) {
        mViewModelStore = new ViewModelStore();
    }
    return mViewModelStore;
}

在 FragmentActivity 类中的实现如下：

public ViewModelStore getViewModelStore() {
    if (getApplication() == null) {
        throw new IllegalStateException("Your activity is not yet attached to the "
                + "Application instance. You can't request ViewModel before onCreate call.");
    }
    if (mViewModelStore == null) {
        mViewModelStore = new ViewModelStore();
    }
    return mViewModelStore;
}

4.6 创建 ViewModelProvider

回到 of() 方法的实现

public static ViewModelProvider of(FragmentActivity activity, Factory factory) {
    Application application = checkApplication(activity);
    if (factory == null) {
        factory = ViewModelProvider.AndroidViewModelFactory.getInstance(application);
    }
    return new ViewModelProvider(activity.getViewModelStore(), factory);
}

在创建 ViewModelProvider 对象时需要传入 ViewModelStore 和 Factory 对象。若 factory 为 null，将使用 AndroidViewModelFactory 单例对象。

4.7 获取 ViewModel 对象

调用 ViewModelProvider 对象的 get() 方法获取 ViewModel 对象，如果在 ViewModelStore 里不存在，则使用 Factory 创建一个新的对象并存放到 ViewModelStore 里。

public <T extends ViewModel> T get(String key, Class<T> modelClass) {
    ViewModel viewModel = mViewModelStore.get(key);

    if (modelClass.isInstance(viewModel)) {
        return (T) viewModel;
    }

    viewModel = mFactory.create(modelClass);
    mViewModelStore.put(key, viewModel);

    return (T) viewModel;
}

5. Configuration Changes 存活原理

当 Activity 或 Fragment 被系统重建时，ViewModel 对象不会被销毁，新的 Activity 或 Fragment 对象拿到的是同一个 ViewModel 对象。

在 FragmentActivity#onRetainNonConfigurationInstance() 方法中，会将 ViewModelStore 对象保留起来。

public final Object onRetainNonConfigurationInstance() {
    Object custom = onRetainCustomNonConfigurationInstance();

    FragmentManagerNonConfig fragments = mFragments.retainNestedNonConfig();

    if (fragments == null && mViewModelStore == null && custom == null) {
        return null;
    }

    NonConfigurationInstances nci = new NonConfigurationInstances();
    nci.custom = custom;
    nci.viewModelStore = mViewModelStore;
    nci.fragments = fragments;
    return nci;
}

然后在 onCreate() 方法能获取之前保留起来的 ViewModelStore 对象。

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    mFragments.attachHost(null /*parent*/);
    super.onCreate(savedInstanceState);

    NonConfigurationInstances nc = (NonConfigurationInstances) getLastNonConfigurationInstance();
    if (nc != null) {
        mViewModelStore = nc.viewModelStore;
    }
    // ...
}

那 Fragment 作用域里是如何实现的呢？在 FragmentActivity 的 onRetainNonConfigurationInstance() 方法中里有这样一句代码：

FragmentManagerNonConfig fragments = mFragments.retainNestedNonConfig();

实现保留的机制是一样的，只不过放在 FragmentManagerNonConfig 对象中。是在 FragmentManager#saveNonConfig() 方法中将 ViewModelStore 对象保存到 FragmentManagerNonConfig 里的。

void saveNonConfig() {
    ArrayList

该方法的调用顺序是：FragmentActivity#onSaveInstanceState() -> FragmentManager#saveAllState() -> FragmentManager#saveNonConfig()。

6. 销毁过程

在 FragmentActivity 类的 onDestory() 方法中。

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    if (mViewModelStore != null && !isChangingConfigurations()) {
        mViewModelStore.clear();
    }
    mFragments.dispatchDestroy();
}

在 Fragment 类的 onDestory() 方法中。

public void onDestroy() {
    mCalled = true;
    FragmentActivity activity = getActivity();
    boolean isChangingConfigurations = activity != null && activity.isChangingConfigurations();
    if (mViewModelStore != null && !isChangingConfigurations) {
        mViewModelStore.clear();
    }
}

先判断是否有发生 Configuration Changes，如果没有则会调用 ViewModelStore 的 clear() 方法，再一一调用每一个 ViewModel 的 onCleared() 方法。

public final void clear() {
    for (ViewModel vm : mMap.values()) {
        vm.onCleared();
    }
    mMap.clear();
}