打造高效Android應用的MVVM框架

在Android應用開發中，使用架構模式可以有效提高應用的可擴展性、可測試性和可維護性。MVVM是一種經典的Android架構模式，它將應用程序分為三個部分：模型（Model）、視圖（View）和視圖模型（ViewModel）。在本文中，我們將探討如何使用MVVM框架打造高效的Android應用。

一、MVVM框架的工作原理

MVVM架構模式的基本原則是模型層（Model）只負責提供數據，視圖層（View）只負責顯示數據，不處理業務邏輯，視圖模型（ViewModel）用於管理業務邏輯和數據展示。每個部分都有各自的職責，互相之間減少了依賴關係，因此可以實現更好的代碼重用性和測試性。

ViewModel 通過數據綁定將 Model 的數據綁定到視圖(View)上，當模型層的數據發生變化時，ViewModel 可以自動通知如隱藏或者顯示某個控件，或者調整某個控件的狀態等。ViewModel 可以起到解耦視圖和模型功能、中間承接數據層與視圖層的“適配器”、提供應用功能等作用。

MVVM的結構如下

  
  Model（模型）：數據層，在MVVM中由Model來承擔，主要負責業務邏輯和提供底層數據；
  View（視圖）：負責將界面展示給用戶,在MVVM中由Activity或Fragment承擔；
  ViewModel：作為View和Model的連接點，處理particular business logic and communicates directly with the model,includes presentation logic and state & data management logic，實現了數據展示邏輯與業務邏輯相分離。
  

二、構建MVVM框架

1.設置工程結構

首先，我們需要設置工程結構，創建必要的文件夾和文件，如下所示：

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

2.Model層

Model層主要負責業務邏輯和數據提供：Model層可以包含三個部分：數據的下載、轉化以及存儲。

      data class User(val id: Int, val name: String, val gender: String)    class UserRepository {        fun getUsers(): List {            //從網絡獲取數據            return mutableListOf(                User(1,"Tom", "男"),                User(2, "Lucy", "女"),                User(3, "Jack", "男"),                User(4, "Lily", "女")            )        }    }  

3.ViewModel層

ViewModel是View和Model的中間層，處理業務邏輯和數據展示邏輯。由於ViewModel的存在，使得View不再需要關注數據的來源和如何獲取數據，只需要處理數據的展示即可。

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

我們提供了MainViewModel類來使Model 和View 通信，這個類擴展了Android ViewModel。這個類也是一個普通的Kotlin類，它允許我們在內部寫一些Kotlin域代碼（Kotlin scope functions）,比如let, with, run, apply等。

4.View層

在View層中，我們將數據綁定到相應的控件中。使用Kotlin Android擴展，可以消除findViewById()方法的需求。RecyclerViewAdapter用來展示用戶列表，其中onCreateViewHolder方法會創建ViewHolder來展示每個item的數據，onBindViewHolder方法用來綁定相應的數據。

      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的創建需要間接實現由ViewModel對象，通過ViewModelProvider得到ViewModel。ViewModelProvider把實例化過程封裝，使得開發者可以專註在複雜的ViewModel的實現上而不是它的實例化過程。ViewModelProvider需要傳入一個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需要傳遞參數給ViewModel的構造函數，在這裡我們傳遞了UserRepository。ViewModelProvider.Factory是一個純粹的接口，而ViewModelProvider是一個系統類，它負責存儲和提供ViewModel對象實例。

三、總結

在本文中，我們介紹了如何使用MVVM框架實現一個高效的Android應用。我們以一個具體的例子展示了MVVM框架的基本架構，包括Model層、ViewModel層和View層。同時，我們也實現了ViewModelProvider和ViewModelFactory以解決ViewModel層的創建問題。通過使用MVVM架構模式的優點，我們可以提高應用的可擴展性、可測試性和可維護性，為開發高效的Android應用奠定基礎。