这一切的要点在于，您的 app组件 可以单独和无序地启动，并且可以在任何时候由用户或系统销毁。由于 app组件 是短暂的，并且它们的生命周期（创建和销毁时）不在您的控制之下，因此您不应该在app组件中存储任何 app数据或状态，并且 你的 app组件不应相互依赖。
通用架构原则
如果你不使用 app组件存储app数据和状态，那么应该如何构造应用程序呢？
你关注的最重要的事情是如何在你的应用中分离关注点。常见的错误是将所有的代码写入一个Activity或Fragment，任何不处理 UI 或 与操作系统交互的代码都不应该出现在这些类中，你应该尽可能保持 Activity或Fragment 精简，这样可以避免许多生命周期相关的问题。请记住，你不拥有这些类，它们只是建立操作系统和你的应用程序之间契约的胶水类。Android操作系统可能会随时根据用户交互或其他因素（如低内存）来销毁它们。最好尽可能地减少依赖他们，以提供可靠的用户体验。
第二个重要原则是 你应该从一个模型驱动你的UI，最好是一个持久化的模型。之所以说持
推荐的App架构
在本节中，我们将演示如何通过使用用例来构造使用了 架构组件（Architecture Components） 的应用程序。
注意：不可能有一种对每个场景都是最好的编写应用程序的方法。也就是说，对于大多数用例来说，这个推荐的架构可能是一个好的起点。如果你已经有了编写Android应用的好方法，那就不要在更改了。
我们现在可以想象一下，假如我没正在搭建一个用来显示 用户概况的UI。该用户概况将使用 REST API从我们自己的服务器端获取。
搭建用户界面
这个UI 将由 UserProfileFragment.java 及 Fragment 相应的 user_profile_layout.xml 布局文件组成。
为了驱动用户界面，我们的数据模型需要保存两个数据元素。
-
用户ID：用户的标识符。最好使用 fragment 参数（setArguments方法） 将此信息传递到 fragment 中。如果Android系统销毁了你的进程，这些信息将被保留，便于应用在下次重新启动时可用。
-
用户对象：保存用户数据的 POJO（简单的Java对象）。
我们将创建一个基于ViewModel 的 UserProfileViewModel 类来保存这些信息。
一个 ViewModel 提供了一个特定 UI 组件中的数据，如一个 fragment 或 activity, 并且负责与数据处理业务的通信，例如调用其他app组件来加载数据或转发的用户信息的修改。ViewModel不知道View，并且不受配置更改的影响，例如由于屏幕旋转而重新创建 Activity。
现在我们有3个文件。
-
user_profile.xml：定义屏幕上的 UI。
-
UserProfileViewModel.java：为 UI 准备数据的类。
-
UserProfileFragment.java：显示 ViewModel 中的数据并对用户交互作出响应的 UI 控制器。
接下来我们将开始实现（为了简单起见，省略了布局文件）：
public class UserProfileViewModel extends ViewModel {
private String userId;
private User user;
public void init(String userId) {
this.userId = userId;
}
public User getUser() {
return user;
}
}
public class UserProfileFragment extends Fragment {
private static final String UID_KEY = “uid”;
private UserProfileViewModel viewModel;
@Override
public void onActivityCreated(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onActivityCreated(savedInstanceState);
String userId = getArguments().getString(UID_KEY);
viewModel = ViewModelProviders.of(this).get(UserProfileViewModel.class);
viewModel.init(userId);
}
@Override
public View onCreateView(LayoutInflater inflater,
@Nullable ViewGroup container, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
return inflater.inflate(R.layout.user_profile, container, false);
}
}
现在，我们已经有了三个代码块，那么我们如何将它们联系在一起呢？毕竟，当给 ViewModel 的用户字段设值后，我们需要一种方法来通知用户界面，这就是 LiveData 类的作用。
LiveData 是一个可观察的数据持有者。它允许应用程序中的组件观察 LiveData 对象的更改，但不会在它们之间创建明确的和严格的依赖关系路径。 LiveData 还会关联 app组件(activities, fragments, services) 的生命周期状态，并做出合适的事情来防止内存泄漏。
注意：如果你已经在使用类似 RxJava 或 Agera 的库 ，则可以继续使用它们而不是LiveData。但是，当你使用它们或其他方式时，请确保正确处理生命周期，以便在相关的LifecycleOwner 停止时暂停数据流，并在销毁 LifecycleOwner 时销毁数据流。你还可以添加 android.arch.lifecycle:reactivestreams 以将 LiveData 与其他的响应流库（例如RxJava2）一起使用。
现在我们用 LiveData 替换 UserProfileViewModel 中的 User字段，以便在数据更新时通知 Fragment。最主要的是，LiveData 是生命周期感知的，并且在不在需要时，它将自动清理引用。
public class UserProfileViewModel extends ViewModel {
…
private User user;
private LiveData user;
public LiveData getUser() {
return user;
}
}
现在我们修改 UserProfileFragment 以便观察数据并更新 UI。
@Override
public void onActivityCreated(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onActivityCreated(savedInstanceState);
viewModel.getUser().observe(this, user -> {
// update UI
});
}
每次更新用户数据时， 都会调用 onChanged 回调，并刷新UI。
如果你熟悉其他 可观察回调的库，你可能已经意识到，我们没有重写 fragment 的 onStop() 方法来停止观察数据。这对于 LiveData 来说是没有必要的，因为它是生命周期感知的，这意味着它不会调用回调，除非Fragment 处于 活动状态（已收到 onStart() 但未收到 onStop()）。当 fragment 收到 onDestroy() 时，LiveData也将自动移除观察者 。
对于配置变化（例如，用户旋转屏幕）我们也没有做任何特殊的处理。当配置改变时，ViewModel 会自动恢复，所以一旦新的 Fragment 生效，它将接收到相同的 ViewModel实例，并且 ViewModel 的回调将立即被当前数据调用，这就是 ViewModels 为什么不应该直接引用 Views 的原因。他们可以比 View的生命周期更持久。想了解更多信息的请查看 The lifecycle of a ViewModel 。
获取数据
现在我们已经将 ViewModel 关联到了 Fragment，但是 ViewModel 如何获取用户数据呢？在这个例子中，我们假设服务器端提供了一个 REST API。我们将使用 Retrofit 库来访问我们的服务器端，虽然你可以自由使用不同的库来达到同样的目的。
下面是retrofit 的 Webservice ，负责与服务器端进行通信：
public interface Webservice {
/**
- @GET declares an HTTP GET request
- @Path(“user”) annotation on the userId parameter marks it as a
- replacement for the {user} placeholder in the @GET path
*/
@GET("/users/{user}")
Call getUser(@Path(“user”) String userId);
}
ViewModel 的一个简单实现是直接调用 Webservice 来获取数据并将其 赋值给 user 对象，虽然这样是可行的，但是你的应用程序以后将很难维护。它赋予了 ViewModel 类太多的职责，违背了我们前面提到的关注点分离原则。此外，ViewModel 的作用域与一个 Activity 或一个 Fragment 生命周期相关联，当他们的生命周期完成时将丢失所有的数据，这是非常糟糕的用户体验。因此，我们将 ViewModel 的这个工作委托给了一个新的模块 Repository 。
Repository 模块负责数据处理操作。他们为应用的其余部分提供了一个干净的API，他们知道从何处获取数据以及在更新数据时调用哪些API。你可以将它们视为不同数据源 (持久化模型， web服务, 缓存, etc.)之间的中介。
UserRepository 类使用 WebService 来获取用户数据项，如下：
public class UserRepository {
private Webservice webservice;
// …
public LiveData getUser(int userId) {
// This is not an optimal implementation, we’ll fix it below
final MutableLiveData data = new MutableLiveData<>();
webservice.getUser(userId).enqueue(new Callback() {
@Override
public void onResponse(Call call, Response response) {
// error case is left out for brevity
data.setValue(response.body());
}
});
return data;
}
}
虽然 repository 模块看起来没有必要，但是它有一个重要的目的，它从应用程序的其余部分提取数据源。现在我们的 ViewModel 不知道数据是从 Webservice 获取到的，这意味着我们可以根据需要，将它（Webservice）替换为其他的实现。
注意：为了简单起见，我们忽略了网络错误的情况。对于暴露错误和加载状态的另一个实现，请查看 附录：暴露网络状态。
管理组件之间的依赖关系：
上面的 UserRepository 类需要一个 Webservice 的实例来工作，UserRepository 可以简单地创建Webservice ，但要做到这一点，它必须需要知道 Webservice 类的依赖关系来构造它，这会使代码显著和成倍的复杂化（例如，每个需要 Webservice实例的类 都需要知道如何用它的依赖来构造它）。另外，UserRepository 可能不是唯一需要 Webservice 的类。如果每个类创建一个新的 WebService，这将是非常沉重的资源。
现在我们有两种模式可以用来解决这个问题：
- 依赖注入：依赖注入允许类在不构造它们的情况下定义它们的依赖关系。在运行时，另一个类负责提供这些依赖关系。我们推荐 Google 的 Dagger 2 库，在Android应用中实现依赖注入。Dagger 2 通过遍历依赖关系树来自动构造对象，并为依赖关系提供编译时间保证。
- 服务定位器：服务定位器提供了一个注册表，这个类可以获得它们的依赖 而不是 构建它们。实现起来比依赖注入（DI）更容易，所以如果你不熟悉DI，可以使用 Service Locator。
这些模式允许您扩展代码，因为它们提供了用于管理依赖关系的清晰模式，无需复制代码或增加复杂性。这两个模式也允许交换实现测试， 这是使用它们的主要好处之一。
在这个例子中，我们将使用 依赖注入 来管理依赖关系。
关联ViewModel和repository
现在我们修改 UserProfileViewModel 使用的 repository。
public class UserProfileViewModel extends ViewModel {
private LiveData user;
private UserRepository userRepo;
@Inject // UserRepository parameter is provided by Dagger 2
public UserProfileViewModel(UserRepository userRepo) {
this.userRepo = userRepo;
}
public void init(String userId) {
if (this.user != null) {
// ViewModel is created per Fragment so
// we know the userId won’t change
return;
}
user = userRepo.getUser(userId);
}
public LiveData getUser() {
return this.user;
}
}
缓存数据
上面的 repository 实现 对抽象调用 Web服务是有好处的，但是因为它只依赖于一个数据源，所以它不是很有用。
UserRepository 实现的问题是，在获取数据之后，它不保存在任何地方。如果用户离开 UserProfileFragment 并返回，应用程序将重新获取数据。这是不好的，原因有两个：浪费宝贵的网络带宽并强制用户等待新的查询完成。为了解决这个问题，我们将添加一个新的数据源到 UserRepository ，这个数据源可以将 User 对象 缓存 到内存中。
@Singleton // informs Dagger that this class should be constructed once
public class UserRepository {
private Webservice webservice;
// simple in memory cache, details omitted for brevity
private UserCache userCache;
public LiveData getUser(String userId) {
LiveData cached = userCache.get(userId);
if (cached != null) {
return cached;
}
final MutableLiveData data = new MutableLiveData<>();
userCache.put(userId, data);
// this is still suboptimal but better than before.
// a complete implementation must also handle the error cases.
webservice.getUser(userId).enqueue(new Callback() {
@Override
public void onResponse(Call call, Response response) {
data.setValue(response.body());
}
});
return data;
}
}
持久化数据
在我们当前的实现中，如果用户旋转屏幕或离开并返回到应用，现有UI将立即可见，因为 repository 从内存中检索缓存的数据。但是，如果用户离开应用程序并且数小时后回来，或Android 系统杀死该进程后，会发生什么？
在目前的实现中，我们将需要从网络上重新获取数据。这不仅是一个糟糕的用户体验，而且会浪费，因为它会使用移动数据重新获取相同的数据。你可以简单地通过缓存Web请求来解决这个问题，但是这会产生新的问题。如果相同的用户数据从另一种类型的请求中显示出来（例如，获取朋友列表），会发生什么情况？那么你的应用程序可能会显示不一致的数据，这是一个混乱的用户体验。例如，由于好友列表请求和用户请求可以在不同的时间执行，所以相同用户的数据可能会以不同的方式显示。您的应用需要合并它们以避免显示不一致的数据。
处理这个问题的正确方法是使用 持久化模型。这就是 Room 持久化库可以拯救的地方。
Room 是一个对象映射库，使用最小的样板代码来提供本地数据持久化。在编译时，它会根据模式验证每个查询，因此，有问题的SQL查询会导致编译时出错，而不是运行时失败。Room 抽象了处理原始SQL表和查询的一些底层实现细节。它还允许观察对数据库数据（包括集合和 join 查询）的更改，通过 LiveData对象 公开这些更改 。另外，它明确定义了解决常见问题的线程约束，例如在主线程上的访问存储。
注意：如果你的应用程序已经使用另一个持久化解决方案（如SQLite对象关系映射（ORM）），则不需要使用 Room 替换现有的解决方案。但是，如果您正在编写新的应用程序或重构现有的应用程序，我们建议使用 Room 来保存应用程序的数据。这样，您可以利用库的抽象和查询 验证功能。
要使用 Room，我们需要定义我们的本地模式。首先，使用 @Entity 注解 User 类 以将其标记为数据库中的表。
@Entity
class User {
@PrimaryKey
private int id;
private String name;
private String lastName;
// getters and setters for fields
}
然后，为你的app创建一个数据库类继承于 RoomDatabase：
@Database(entities = {User.class}, version = 1)
public abstract class MyDatabase extends RoomDatabase {
}
注意 MyDatabase 是抽象的。Room 自动提供一个 它的实现。有关详细信息，请查看 Room 文档
现在我们需要一种将用户数据插入数据库的方法。为此，我们将创建一个数据访问对象（DAO。
@Dao
public interface UserDao {
@Insert(onConflict = REPLACE)
void save(User user);
@Query(“SELECT * FROM user WHERE id = :userId”)
LiveData load(String userId);
}
然后，从我们的数据库类中引用 DAO （Data Access Object）。
@Database(entities = {User.class}, version = 1)
public abstract class MyDatabase extends RoomDatabase {
public abstract UserDao userDao();
}
请注意，该 load 方法返回一个 LiveData。Room 知道数据库何时被修改，当数据改变时它会自动通知所有活动的的察者。因为它使用的是 LiveData，所以这将是有效的，因为只有至少有一个活动的观察者才会更新数据。
注意：Room 根据 table 的修改来检查失效，这意味着它可能发送误报的通知。
现在我们可以修改我们的 UserRepository 来包含 Room 数据源。
@Singleton
public class UserRepository {
private final Webservice webservice;
private final UserDao userDao;
private final Executor executor;
@Inject
public UserRepository(Webservice webservice, UserDao userDao, Executor executor) {
this.webservice = webservice;
this.userDao = userDao;
this.executor = executor;
}
public LiveData getUser(String userId) {
refreshUser(userId);
// return a LiveData directly from the database.
return userDao.load(userId);
}
private void refreshUser(final String userId) {
executor.execute(() -> {
// running in a background thread
// check if user was fetched recently
boolean userExists = userDao.hasUser(FRESH_TIMEOUT);
if (!userExists) {
// refresh the data
Response response = webservice.getUser(userId).execute();
// TODO check for error etc.
// Update the database.The LiveData will automatically refresh so
// we don’t need to do anything else here besides updating the database
userDao.save(response.body());
}
});
}
}
请注意，尽管我们改变了 来自于 UserRepository 的数据，我们并不需要改变我们 UserProfileViewModel或 UserProfileFragment。这是抽象提供的灵活性。这对于测试来说有好处的，因为你可以在测试你的UserProfileViewModel 的时候提供一个假的 UserRepository 。
现在我们的代码是完整了。如果用户以后回到相同的用户界面，他们会立即看到用户信息，因为我们持久化了。同时，如果数据过期了，我们的仓库将在后台更新数据。当然，根据您的使用情况，如果数据太旧，您可能不希望显示持久化数据。
在一些使用情况下，如 下拉刷新，UI 显示用户是否正在进行网络操作是非常重要的。将UI 操作与实际数据分开是一个很好的做法，因为它可能因各种原因而导致更新（例如，如果我们获取朋友列表，同一用户可能会再次触发 LiveData 更新）。站在UI 的角度，事实上，当有一个请求执行的时候，另一个数据点，类似于任何其他的数据 (比如 User 对象)。
这个用例有两种常见的解决方案：
-
更改 getUser 为返回包含网络操作状态的 LiveData 。附录中提供了一个示例实现：公开网络状态部分。
-
在 repository 类中提供另一个可以返回用户刷新状态的公共函数。如果只想响应显式的用户操作（如下拉刷新）来显示网络状态，则此选项更好。
单一的真相来源：
不同的 REST API 端点通常返回相同的数据。例如，如果我们的服务器端拥有另一个返回 朋友列表的端点，则同一个用户对象可能来自两个不同的API 端点，也许粒度不同。如果 UserRepository 从 Webservice请求返回原本的响应，我们的UI可能会显示不一致的数据，因为在这些请求过程中数据可能已经在服务器端发生了改变。这就是为什么在 UserRepository 实现中，Web服务回调只是将数据保存到数据库中。然后，对数据库的更改将触发回调给 活动的 LiveData对象。
在这个模型中，数据库充当了 单一的真相来源，应用程序的其他部分通过 Repository 访问它。无论你是否使用磁盘缓存，我们都建议将你的 Repository 指定为应用程序其余部分唯一的真相来源。
测试
我们已经提到分离的好处之一就是可测试性，让我们看看如何测试每个代码模块。
-
用户界面和交互：你唯一需要花费时间的是 Android UI Instrumentation 。测试UI 代码的最好方法是创建一个 Espresso测试。您可以创建 Fragment 并为其提供一个模拟的ViewModel。由于该 Fragment 只与 ViewModel 联系，所以伪造它足以完全测试这个UI。
-
ViewModel：ViewModel 可以使用 JUnit 来测试 。你只需要模拟 UserRepository 来测试它。
-
UserRepository：你同样也可以使用 JUnit 来测试 UserRepository。你需要模拟 Webservice 和 DAO。你可以测试它是否做出了正确的Web服务调用，并将结果保存到数据库中，如果数据已缓存且最新，则不会发出任何不必要的请求。因为 Webservice 和 UserDao 都是接口，你可以模拟它们，或者为更复杂的测试用例创建伪造的实现…
-
UserDao：测试 DAO 类的推荐方法是使用 instrumentation 测试。由于这些 instrumentation 测试不需要任何用户界面，他们将会运行得很快。对于每个测试，您可以创建一个处于内存中的数据库，以确保测试没有任何副作用（如更改磁盘上的数据库文件）。
Room 也允许指定数据库的实现，所以你可以通过提供 JUnit 来测试 SupportSQLiteOpenHelper 的实现。通常不建议使用这种方法，因为设备上运行的SQLite版本可能与主机上的SQLite版本不同。 -
Webservice：使测试独立于外界是很重要的，所以你的 Webservice 测试也应该避免对后端进行网络调用。有很多库可以帮助你，例如， MockWebServer 是一个强大的库，可以帮助你为测试创建一个伪造的本地服务器。
-
Testing Artifacts 架构组件提供了一个Maven artifact 来控制其后台线程。在android.arch.core:core-testing artifact 内部 ，有2个 JUnit 规则：
-
InstantTaskExecutorRule：此规则可用于强制架构组件立即在调用线程上执行任何后台操作。
提供 JUnit 来测试 SupportSQLiteOpenHelper 的实现。通常不建议使用这种方法，因为设备上运行的SQLite版本可能与主机上的SQLite版本不同。 -
Webservice：使测试独立于外界是很重要的，所以你的 Webservice 测试也应该避免对后端进行网络调用。有很多库可以帮助你，例如， MockWebServer 是一个强大的库，可以帮助你为测试创建一个伪造的本地服务器。
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Testing Artifacts 架构组件提供了一个Maven artifact 来控制其后台线程。在android.arch.core:core-testing artifact 内部 ，有2个 JUnit 规则：
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InstantTaskExecutorRule：此规则可用于强制架构组件立即在调用线程上执行任何后台操作。
原文地址：https://blog.csdn.net/m0_66145060/article/details/122492357
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