今天,我们来聊聊Android的Jetpack。
在我看来,Kotlin和Jetpack,它们两个简直就是天生一对。作为Android开发者,如果只用Kotlin不用Jetpack,我们其实很难在Android平台充分发挥Kotlin的语言优势。而如果我们只用Jetpack而不用Kotlin,那么,我们将只能用到Jetpack的小部分功能。毕竟,Jetpack当中有很多API和库,是专门为Kotlin提供的。
经过前面课程内容的学习,相信现在你已经对Kotlin十分熟悉了,那么,接下来就让我们来看看Jetpack吧!这节课里,我会为你介绍Jetpack核心库的基本概念、简单用法,以及它跟Kotlin之间的关系,从而也为我们下节课的实战项目打下基础。
Jetpack简介
Jetpack,它有“喷气式背包”的意思。对于我们开发者来说,它其实就是Google官方为我们提供的一套开发套件,专门用来帮助Android开发者提升开发效率、提升应用稳定性的。
Android Jetpack,最初的宣传图标,就是“穿着喷气式背包的Android机器人”。大概意思就是:有了Jetpack,Android就能“起飞了”。这当然只是一种夸张的比喻,不过,从我实际的开发体验来说,Jetpack确实可以给Android开发者带来极大的好处,尤其是当Jetpack与Kotlin结合到一起的情况下。
我们先来了解下KTX。
KTX
KTX是Jetpack当中最特殊的一类库,它是由Kotlin编写的,同时也仅为Kotlin开发者服务,使用Java语言的Android开发者是用不了的。KTX,它的作用其实是对当前Android生态当中的API进行额外补充。它依托Kotlin的扩展能力,为Android原有API增加新的:扩展函数、扩展属性、高阶函数、命名参数、参数默认值、协程支持。
如果我们想要使用KTX的核心功能,我们需要单独进行依赖:
让我们来看一个关于SharedPreference的简单例子,如果我们使用Java,我们大概率是需要写一堆模板代码的,类似这样:
不过,如果我们有了KTX,那么代码就会变得极其简单:
上面的这个edit()方法,其实是一个高阶函数,它是由KTX提供的,如果你去看它的源代码,会发现,它其实就是一个扩展出来的高阶函数:
可以看到,KTX其实就是将一些常见的模板代码封装了起来,然后以扩展函数的形式提供给开发者。虽然它自身的原理很简单,但是却可以大大提升开发者的效率。
KTX除了能够扩展Android SDK的API以外,它还可以扩展Jetpack当中其他的库,比如说LiveData、Room等等。接下来,我们就来看看Jetpack当中比较核心的库:Lifecycle。
Lifecycle
Lifecycle,其实就是Android的生命周期组件。在整个Jetpack组件当中的地位非常特殊,是必学的组件。举个例子,其他的组件比如WorkManager,如果我们实际工作中用不上,那么我们不去学它是不会有什么问题的。Lifecycle不一样,只要我们是做Android开发的,我们就绕不开Lifecycle。Activity里面有Lifecycle;Fragment里面也有;LiveData里面也有;
ViewModel底层也用到了Lifecycle;使用协程也离不开Lifecycle。
那么,Lifecycle到底是什么呢?我们平时提到生命周期,往往都是说的Activity、Fragment,而它们两者之间却有一个很大的问题,生命周期函数不一致。
Activity的生命周期我们肯定心里有数,不过Fragment生命周期函数比Activity多了几个:onCreateView、onViewCreated、onViewStateRestore、onDestoryView。最重要的是,Fragment生命周期、回调函数、Fragment内部View的生命周期,它们三者之间还有很复杂的对应关系。换句话说,Fragment的生命周期函数要比Activity复杂一些。
加之,Activity和Fragment结合的情况下,它们的生命周期行为在不同版本的Android系统上行为可能还会不一致。这在某些边界条件下,还会引发一些难以排查的bug,进一步增加我们Android程序员的维护成本。
在计算机世界里,大部分问题都可以通过增加一个抽象层来解决。Android团队的做法就是推出了Lifecycle这个架构组件,用它来统一Activity、Fragment的生命周期行为。
有了LifeCycle以后,我们开发者就可以面向Lifecycle编程。比如说,我们希望实现一个通用的地理位置监听的Manager,就可以这样来做:
上面代码的LocationManager只需要实现DefaultLifecycleObserver这个接口即可,外部是在Activity还是在Fragment当中使用,根本不必关心。
Lifecycle与协程
通过前面课程的学习,我们知道,协程其实也是有生命周期的。也就是说,Android和Kotlin协程都是有生命周期的。这就意味着,当我们在Android当中使用协程的时候,就要格外小心。
作为Android开发者,你一定知道内存泄漏的概念:当内存变量的生命周期大于Android生命周期的时候,我们就认为内存发生泄漏了。类似的,当协程的生命周期大于Android生命周期的时候,协程也就发生泄漏了。
这一点,Android官方早就帮我们考虑到了。Lifecycle还可以跟我们前面提到的KTX结合到一起,进一步为Kotlin协程提供支持。
在Activity、Fragment当中,KTX还提供了对应的lifecycleScope,它本质上就是一个:与生命周期绑定的协程作用域。
在Android当中,Activity和Fragment都会实现LifecycleOwner这个接口,代表它们都是拥有生命周期的组件。注释1处,这里使用了Kotlin的扩展属性,为LifecycleOwner扩展了lifecycleScope。它的类型是LifecycleCoroutineScope,而它其实就是CoroutineScope的实现类。
lifecycleScope这个属性的具体实现,其实是通过注释2处的自定义getter()实现的,也就是:Lifecycle.coroutineScope。
可以看到,Lifecycle.coroutineScope仍然是一个扩展属性。它的逻辑其实也很简单,主要是分为了三个步骤:
- 第一步,检查是否存在缓存的CoroutineScope,如果存在,那就直接返回即可。
- 第二步,如果不存在缓存,那就创建一个新的协程作用域。在创建的作用域的时候,用到了两个我们熟悉的概念:SupervisorJob、Dispatchers.Main,它们都是协程上下文的元素,前者是用来隔离协程异常传播的,后者是指定协程执行线程的。
- 第三步,更新缓存,并且调用register()绑定scope与Lifecycle的关系,最后返回。
接下来,我们打破砂锅问到底,看看register()的具体逻辑是什么:
上面的代码一共有三个注释,我们一个个来看:
- 注释1,register(),可以看到,它的逻辑其实很简单,主要就是调用了addObserver(),将自身作为观察者传了进去。之所以可以这么做,还是因为注释2处的LifecycleEventObserver。
- 注释2,LifecycleEventObserver,它其实就是一个SAM接口,每当LifeCycleOwner的生命周期发生变化的时候,这个onStateChanged()方法就会被调用。而这个方法的具体实现则在注释3处。
- 注释3,这里的逻辑也很简单,当LifeCycleOwner对应的Activity、Fragment被销毁以后,就会调用removeObserver(this)移除观察者,最后,就是最关键的coroutineContext.cancel(),取消整个作用域里所有的协程任务。
这样一来,就能保证LifeCycle与协程的生命周期完全一致了,也就不会出现协程泄漏的问题了。
小结
这节课,我们主要了解了Android当中的Jetpack,它是Android官方提供给开发者的一个开发套件,可以帮助我们开发者提升开发效率。Jetpack当中其实有几十个库,在这节课里,我们是着重讲解了其中的KTX与LifeCycle。
KTX,主要是依托Kotlin的扩展能力,为Android原有API增加新的:扩展函数、扩展属性、高阶函数、命名参数、参数默认值、协程支持。
Lifecycle,其实就是Android的生命周期组件。它统一封装了Activity、Fragment等Android生命周期的组件。让我们开发者可以只关注LifeCycle的生命周期,而不用在意其他细节。
KTX还为LifeCycle增加了协程支持,也就是lifecycleScope。在它的底层,这个协程作用域和宿主的生命周期进行了绑定。当宿主被销毁以后,它可以确保lifecycleScope当中的协程任务,也跟着被取消。
所以,对于Android开发者来说,Kotlin和Jetpack是一个“你中有我,我中有你”的关系,我们把它们称为“天生一对”一点儿也不为过。
思考题
在Android中使用协程的时候,除了lifecycleScope以外,我们还经常会使用ViewModel的viewModelScope。你能结合前面协程篇、源码篇的知识点,分析出viewModelScope的实现原理吗?