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Android应用架构之MVVM模式



前言


早期的Android应用开发中，Activity/Fragment承担了过多的职责，它们不仅负责了应用界面的显示，而且负责了业务逻辑的处理。这样一来，Activity/Fragment很容易就变得臃肿、复杂，造成应用难以测试、维护和扩展。随着Android应用开发技术的不断发展和成熟，Android应用架构的设计得到了越来越多开发人员的关注和重视。目前，Android的应用架构主要有MVC、MVP和MVVM模式，本文将介绍一下MVVM模式。


相关知识



学习项目



MVP模式


MVVM模式可以说是MVP模式的进一步发展，所以先来了解一下MVP模式。


MVP (Model-View-Presenter) 模式的结构如下图所示：


MVP模式.png


MVP模式将应用分为三层：Model层主要负责数据的提供，View层主要负责界面的显示，Presenter层主要负责业务逻辑的处理。


在MVP模式中，Model层和View层不能直接通信，Presenter层负责充当中间人，实现Model层和View层之间的间接通信。View层和Presenter层互相持有对方的引用，实现View层和Presenter层之间的通信。


MVP模式的主要优点是：分离了Model层和View层，分离了视图操作和业务逻辑，降低了耦合。


MVVM模式


MVVM (Model-View-ViewModel) 模式的结构如下图所示：


MVVM模式.png


MVVM模式与MVP模式一样，也将应用分为三层，并且各个对应的层的职责相似：



  • Model层，主要负责数据的提供。Model层提供业务逻辑的数据结构（比如，实体类），提供数据的获取（比如，从本地数据库或者远程网络获取数据），提供数据的存储。
  • View层，主要负责界面的显示。View层不涉及任何的业务逻辑处理，它持有ViewModel层的引用，当需要进行业务逻辑处理时通知ViewModel层。
  • ViewModel层，主要负责业务逻辑的处理。ViewModel层不涉及任何的视图操作。通过官方提供的Data Binding库，View层和ViewModel层中的数据可以实现绑定，ViewModel层中数据的变化可以自动通知View层进行更新，因此ViewModel层不需要持有View层的引用。ViewModel层可以看作是View层的数据模型和Presenter层的结合。

MVVM模式与MVP模式最大的区别在于：ViewModel层不持有View层的引用。这样进一步降低了耦合，View层代码的改变不会影响到ViewModel层。


MVVM模式相对于MVP模式主要有如下优点：



  • 进一步降低了耦合。ViewModel层不持有View层的引用，当View层发生改变时，只要View层绑定的数据不变，那么ViewModel层就不需要改变。而在MVP模式下，当View层发生改变时，操作视图的接口就要进行相应的改变，那么Presenter层就需要修改了。
  • 不用再编写很多样板代码。通过官方的Data Binding库，UI和数据之间可以实现绑定，不用再编写大量的findViewById()和操作视图的代码了。总之，Activity/Fragment的代码可以做到相当简洁。

例子


下面举一个简单的例子来实践MVVM模式。完整的项目代码可以去GitHub上查看：



https://github.com/chongyucaiyan/MVVMDemo



例子实现的主要功能是：点击按钮网络查询天气，查询成功后在界面上显示天气信息。主界面如下图所示：


MVVMDemo界面.png


MVVM模式的代码组织结构建议按照 业务功能 进行划分，具体操作是：每个业务功能独立一个包存放，每个业务功能包下面再按Model、View、ViewModel分包存放。所有的Model存放在model包下面，所有的Activity和Fragment存放在activity包下面，所有的ViewModel存放在viewmodel包下面。该例子比较简单，只有一个weather业务功能模块，最终的代码组织结构如下图所示：


MVVMDemo代码组织结构.png


编写Model


查询杭州天气的URL为：



http://www.weather.com.cn/data/cityinfo/101210101.html



访问该URL将返回一串JSON字符串，如下所示：


{"weatherinfo":{"city":"杭州","cityid":"101210101","temp1":"5℃","temp2":"20℃","weather":"晴转多云","img1":"n0.gif","img2":"d1.gif","ptime":"18:00"}}

按照此JSON字符串，可以编写相应的实体类。WeatherData类的代码如下所示：


public class WeatherData {

private WeatherInfo weatherinfo;

public WeatherInfo getWeatherinfo() {
return weatherinfo;
}

public void setWeatherinfo(WeatherInfo weatherinfo) {
this.weatherinfo = weatherinfo;
}
}

WeatherInfo类的代码如下所示：


public class WeatherInfo {

private String city;

private String cityid;

private String temp1;

private String temp2;

private String weather;

private String img1;

private String img2;

private String ptime;

public String getCity() {
return city;
}

public void setCity(String city) {
this.city = city;
}

public String getCityid() {
return cityid;
}

public void setCityid(String cityid) {
this.cityid = cityid;
}

public String getTemp1() {
return temp1;
}

public void setTemp1(String temp1) {
this.temp1 = temp1;
}

public String getTemp2() {
return temp2;
}

public void setTemp2(String temp2) {
this.temp2 = temp2;
}

public String getWeather() {
return weather;
}

public void setWeather(String weather) {
this.weather = weather;
}

public String getImg1() {
return img1;
}

public void setImg1(String img1) {
this.img1 = img1;
}

public String getImg2() {
return img2;
}

public void setImg2(String img2) {
this.img2 = img2;
}

public String getPtime() {
return ptime;
}

public void setPtime(String ptime) {
this.ptime = ptime;
}
}

编写ViewModel


ViewModel不涉及任何的视图操作，只进行业务逻辑的处理。通过官方提供的Data Binding库，当ViewModel中的数据发生变化时，UI将自动更新。QueryWeatherViewModel的代码如下所示：


public class QueryWeatherViewModel {

private static final String TAG = "QueryWeatherViewModel";

public final ObservableBoolean loading = new ObservableBoolean(false);

public final ObservableBoolean loadingSuccess = new ObservableBoolean(false);

public final ObservableBoolean loadingFailure = new ObservableBoolean(false);

public final ObservableField<String> city = new ObservableField<>();

public final ObservableField<String> cityId = new ObservableField<>();

public final ObservableField<String> temp1 = new ObservableField<>();

public final ObservableField<String> temp2 = new ObservableField<>();

public final ObservableField<String> weather = new ObservableField<>();

public final ObservableField<String> time = new ObservableField<>();

private Call<WeatherData> mCall;

public QueryWeatherViewModel() {

}

public void queryWeather() {

        loading.set(true);

        loadingSuccess.set(false);

        loadingFailure.set(false);


        mCall = RetrofitManager.get()
.create(QueryWeatherRequest.class)
.queryWeather();

        mCall.enqueue(new Callback<WeatherData>() {

@Override
public void onResponse(Call<WeatherData> call, Response<WeatherData> response) {

                WeatherInfo weatherInfo = response.body().getWeatherinfo();

                city.set(weatherInfo.getCity());

                cityId.set(weatherInfo.getCityid());

                temp1.set(weatherInfo.getTemp1());

                temp2.set(weatherInfo.getTemp2());

                weather.set(weatherInfo.getWeather());

                time.set(weatherInfo.getPtime());


                loading.set(false);

                loadingSuccess.set(true);
}

@Override
public void onFailure(Call<WeatherData> call, Throwable t) {
if (call.isCanceled()) {

                    Log.i(TAG, "call is canceled.");
} else {

                    loading.set(false);

                    loadingFailure.set(true);
}
}
});
}

public void cancelRequest() {
if (mCall != null) {

            mCall.cancel();
}
}
}

编写View


View不涉及任何的业务逻辑处理，只进行界面的显示。在xml布局文件中，通过官方提供的Data Binding库，将UI与ViewModel中的数据进行绑定，当ViewModel中的数据发生变化时，UI将自动更新。xml布局文件的代码如下所示：


<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools">

<data>

<import type="android.view.View" />

<variable
name="viewModel"
type="com.github.cyc.mvvmdemo.weather.viewmodel.QueryWeatherViewModel" />
</data>

<RelativeLayout
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:padding="@dimen/default_content_padding"
tools:context="com.github.cyc.mvvmdemo.weather.activity.QueryWeatherActivity">

<Button
android:id="@+id/btn_query_weather"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_centerHorizontal="true"
android:text="@string/query_weather"
android:enabled="@{viewModel.loading ? false : true}"
android:onClick="@{() -> viewModel.queryWeather()}" />

<RelativeLayout
android:id="@+id/vg_weather_info"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/btn_query_weather"
android:layout_marginTop="@dimen/query_weather_margin"
android:visibility="@{viewModel.loadingSuccess ? View.VISIBLE : View.GONE}">

<TextView
android:id="@+id/tv_city"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:textStyle="bold"
android:text="@string/city" />

<TextView
android:id="@+id/tv_city_value"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_toRightOf="@id/tv_city"
android:layout_alignBottom="@id/tv_city"
android:text="@{viewModel.city}"
tools:text="杭州" />

<TextView
android:id="@+id/tv_city_id"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/tv_city"
android:layout_marginTop="@dimen/query_weather_margin"
android:textStyle="bold"
android:text="@string/city_id" />

<TextView
android:id="@+id/tv_city_id_value"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_toRightOf="@id/tv_city_id"
android:layout_alignBottom="@id/tv_city_id"
android:text="@{viewModel.cityId}"
tools:text="101210101" />

<TextView
android:id="@+id/tv_temp"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/tv_city_id"
android:layout_marginTop="@dimen/query_weather_margin"
android:textStyle="bold"
android:text="@string/temperature" />

<TextView
android:id="@+id/tv_temp1_value"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_toRightOf="@id/tv_temp"
android:layout_alignBottom="@id/tv_temp"
android:text="@{viewModel.temp1}"
tools:text="5℃" />

<TextView
android:id="@+id/tv_tilde"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_toRightOf="@id/tv_temp1_value"
android:layout_alignBottom="@id/tv_temp"
android:text="@string/tilde" />

<TextView
android:id="@+id/tv_temp2_value"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_toRightOf="@id/tv_tilde"
android:layout_alignBottom="@id/tv_temp"
android:text="@{viewModel.temp2}"
tools:text="10℃" />

<TextView
android:id="@+id/tv_weather"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/tv_temp"
android:layout_marginTop="@dimen/query_weather_margin"
android:textStyle="bold"
android:text="@string/weather" />

<TextView
android:id="@+id/tv_weather_value"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_toRightOf="@id/tv_weather"
android:layout_alignBottom="@id/tv_weather"
android:text="@{viewModel.weather}"
tools:text="晴" />

<TextView
android:id="@+id/tv_time"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/tv_weather"
android:layout_marginTop="@dimen/query_weather_margin"
android:textStyle="bold"
android:text="@string/release_time" />

<TextView
android:id="@+id/tv_time_value"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_toRightOf="@id/tv_time"
android:layout_alignBottom="@id/tv_time"
android:text="@{viewModel.time}"
tools:text="10:00" />
</RelativeLayout>

<ProgressBar
android:id="@+id/pb_progress"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_centerInParent="true"
android:visibility="@{viewModel.loading ? View.VISIBLE : View.GONE}" />

<TextView
android:id="@+id/tv_query_failure"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_centerInParent="true"
android:text="@string/query_failure"
android:visibility="@{viewModel.loadingFailure ? View.VISIBLE : View.GONE}" />
</RelativeLayout>
</layout>

在Activity中，通过官方提供的Data Binding库加载布局文件，创建ViewModel，并绑定View和ViewModel。QueryWeatherActivity的代码如下所示：


public class QueryWeatherActivity extends AppCompatActivity {

// ViewModel
private QueryWeatherViewModel mViewModel;

// DataBinding
private ActivityQueryWeatherBinding mDataBinding;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);

        mDataBinding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_query_weather);
// 创建ViewModel

        mViewModel = new QueryWeatherViewModel();
// 绑定View和ViewModel

        mDataBinding.setViewModel(mViewModel);
}

@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
// 取消请求

        mViewModel.cancelRequest();
}
}

总结


MVVM模式将应用分为三层：Model层主要负责数据的提供，View层主要负责界面的显示，ViewModel层主要负责业务逻辑的处理。各个层职责单一，结构清晰，应用可以很方便地进行测试、维护和扩展。


参考


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2021-05-07

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