打造高效Android应用的MVVM框架

在Android应用开发中，使用架构模式可以有效提高应用的可扩展性、可测试性和可维护性。MVVM是一种经典的Android架构模式，它将应用程序分为三个部分：模型（Model）、视图（View）和视图模型（ViewModel）。在本文中，我们将探讨如何使用MVVM框架打造高效的Android应用。

一、MVVM框架的工作原理

MVVM架构模式的基本原则是模型层（Model）只负责提供数据，视图层（View）只负责显示数据，不处理业务逻辑，视图模型（ViewModel）用于管理业务逻辑和数据展示。每个部分都有各自的职责，互相之间减少了依赖关系，因此可以实现更好的代码重用性和测试性。

ViewModel 通过数据绑定将 Model 的数据绑定到视图(View)上，当模型层的数据发生变化时，ViewModel 可以自动通知如隐藏或者显示某个控件，或者调整某个控件的状态等。ViewModel 可以起到解耦视图和模型功能、中间承接数据层与视图层的“适配器”、提供应用功能等作用。

MVVM的结构如下

  
  Model（模型）：数据层，在MVVM中由Model来承担，主要负责业务逻辑和提供底层数据；
  View（视图）：负责将界面展示给用户,在MVVM中由Activity或Fragment承担；
  ViewModel：作为View和Model的连接点，处理particular business logic and communicates directly with the model,includes presentation logic and state & data management logic，实现了数据展示逻辑与业务逻辑相分离。
  

二、构建MVVM框架

1.设置工程结构

首先，我们需要设置工程结构，创建必要的文件夹和文件，如下所示：

  
  ├── model
  │   └── Model.kt
  ├── view
  │   ├── MainActivity.kt
  │   └── adapter
  │       └── RecyclerViewAdapter.kt
  └── viewModel
      ├── ViewModel.kt
      ├── ViewModelFactory.kt
      └── ViewModelProvider.kt
  

2.Model层

Model层主要负责业务逻辑和数据提供：Model层可以包含三个部分：数据的下载、转化以及存储。

      data class User(val id: Int, val name: String, val gender: String)    class UserRepository {        fun getUsers(): List {            //从网络获取数据            return mutableListOf(                User(1,"Tom", "男"),                User(2, "Lucy", "女"),                User(3, "Jack", "男"),                User(4, "Lily", "女")            )        }    }  

3.ViewModel层

ViewModel是View和Model的中间层，处理业务逻辑和数据展示逻辑。由于ViewModel的存在，使得View不再需要关注数据的来源和如何获取数据，只需要处理数据的展示即可。

    class MainViewModel(private val userRepository: UserRepository) : ViewModel() {          fun getUserList(): List {            return userRepository.getUsers()        }    }  

我们提供了MainViewModel类来使Model 和View 通信，这个类扩展了Android ViewModel。这个类也是一个普通的Kotlin类，它允许我们在内部写一些Kotlin域代码（Kotlin scope functions）,比如let, with, run, apply等。

4.View层

在View层中，我们将数据绑定到相应的控件中。使用Kotlin Android扩展，可以消除findViewById()方法的需求。RecyclerViewAdapter用来展示用户列表，其中onCreateViewHolder方法会创建ViewHolder来展示每个item的数据，onBindViewHolder方法用来绑定相应的数据。

      class MainActivity : AppCompatActivity() {        private val viewModel by lazy {            ViewModelProvider(                this,                ViewModelFactory(UserRepository())            ).get(MainViewModel::class.java)        }        private val adapter by lazy { RecyclerViewAdapter() }        override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {            super.onCreate(savedInstanceState)            setContentView(R.layout.activity_main)            val recyclerView = findViewById(R.id.recyclerView)            recyclerView.layoutManager = LinearLayoutManager(this)            recyclerView.adapter = adapter            // observe LiveData            viewModel.getUserList().observe(this, Observer {                adapter.addItems(it)            })        }    }  

5.ViewModelFactory和ViewModelProvider

ViewModel的创建需要间接实现由ViewModel对象，通过ViewModelProvider得到ViewModel。ViewModelProvider把实例化过程封装，使得开发者可以专注在复杂的ViewModel的实现上而不是它的实例化过程。ViewModelProvider需要传入一个ViewModelProvider.Factory

   
    class ViewModelFactory(private val userRepository: UserRepository): ViewModelProvider.Factory {
        override fun  create(modelClass: Class): T {
            if (modelClass.isAssignableFrom(MainViewModel::class.java)) {
                return MainViewModel(userRepository) as T
            }
            throw IllegalArgumentException("Unknown ViewModel class")
        }    
    }
  

ViewModelFactory需要传递参数给ViewModel的构造函数，在这里我们传递了UserRepository。ViewModelProvider.Factory是一个纯粹的接口，而ViewModelProvider是一个系统类，它负责存储和提供ViewModel对象实例。

三、总结

在本文中，我们介绍了如何使用MVVM框架实现一个高效的Android应用。我们以一个具体的例子展示了MVVM框架的基本架构，包括Model层、ViewModel层和View层。同时，我们也实现了ViewModelProvider和ViewModelFactory以解决ViewModel层的创建问题。通过使用MVVM架构模式的优点，我们可以提高应用的可扩展性、可测试性和可维护性，为开发高效的Android应用奠定基础。