前言

本篇文章主要講解LiveData工作的原理，如果還不知道LiveData如何用的話(huà)，請(qǐng)參考官方文檔。
LiveData的講解涉及到了Lifecycle的知識(shí)，如果你還不了解LifeCycle，請(qǐng)參考文檔LifeCycle介紹。

介紹

LiveData是一個(gè)數(shù)據(jù)持有類(lèi)，它可以通過(guò)添加觀察者被其他組件觀察其變更。不同于普通的觀察者，它最重要的特性就是遵從應(yīng)用程序的生命周期，如在Activity中如果數(shù)據(jù)更新了但Activity已經(jīng)是destroy狀態(tài)，LivaeData就不會(huì)通知Activity(observer)。當(dāng)然。LiveData的優(yōu)點(diǎn)還有很多，如不會(huì)造成內(nèi)存泄漏等。

LiveData通常會(huì)配合ViewModel來(lái)使用，ViewModel負(fù)責(zé)觸發(fā)數(shù)據(jù)的更新，更新會(huì)通知到LiveData，然后LiveData再通知活躍狀態(tài)的觀察者。

原理分析

下面直接看代碼：

public class UserProfileViewModel extends ViewModel {
    private String userId;
    private MutableLiveData<User> user;
    private UserRepository userRepo;

    public void init(String userId) {
        this.userId = userId;
        userRepo = new UserRepository();
        user = userRepo.getUser(userId);
    }

    public void refresh(String userId) {
        user = userRepo.getUser(userId);
    }

    public MutableLiveData<User> getUser() {
        return user;
    }

}

上面UserProfileViewModel內(nèi)部持有 UserRepository 中 MutableLiveData<User>的引用，并且提供了獲取 MutableLiveData 的方法 getUser()，UserRepository 負(fù)責(zé)從網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)并封裝成 MutableLiveData 然后提供給 ViewModel。

我們?cè)?UserProfileFragment 中為 MutableLiveData<User> 注冊(cè)觀察者，如下：

@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);
    //標(biāo)注1
    viewModel.getUser().observe(UserProfileFragment.this, new Observer<User>() {
        @Override
        public void onChanged(@Nullable User user) {
            if (user != null) {
                tvUser.setText(user.toString());
            }
        }
    });
}

看標(biāo)注1處，viewModel.getUser()獲取到 MutableLiveData<User> 也就是我們的 LiveData，然后調(diào)用 LiveData的observer方法，并把UserProfileFragment作為參數(shù)傳遞進(jìn)去。observer() 方法就是我們分析的入口了，接下來(lái)我們看LiveData的observer()方法都做了什么：

@MainThread
public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<T> observer) {
    //標(biāo)注1
    if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
        // ignore
        return;
    }
    //標(biāo)注2
    LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);
    ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);
    if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) {
        throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer"
                + " with different lifecycles");
    }
    if (existing != null) {
        return;
    }
    owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
}

可以看到，UserProfileFragment 是作為 LifeCycleOwner 參數(shù)傳進(jìn)來(lái)的，如果你的support包版本大于等于26.1.0，support包中的 Fragment 會(huì)默認(rèn)繼承自 LifecycleOwner，而 LifecycleOwner 可獲取到該組件的 LifeCycle，也就知道了 UserProfileFragment 組件的生命周期（在這里默認(rèn)大家已經(jīng)了解過(guò)LifeCycle了）。

看標(biāo)注1處，如果我們的 UserProfileFragment 組件已經(jīng)是destroy狀態(tài)的話(huà)，將直接返回，不會(huì)被加入觀察者行列。如果不是destroy狀態(tài)，就到標(biāo)注2處，新建一個(gè) LifecycleBoundObserver 將我們的 LifecycleOwner 和 observer保存起來(lái)，然后調(diào)用 mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper) 將observer和wrapper分別作為key和value存入Map中，putIfAbsent()方法會(huì)判斷如果 value 已經(jīng)能夠存在，就返回，否則返回null。
如果返回existing為null，說(shuō)明以前沒(méi)有添加過(guò)這個(gè)觀察者，就將 LifecycleBoundObserver 作為 owner 生命周期的觀察者，也就是作為 UserProfileFragment 生命周期的觀察者。

我們看下LifecycleBoundObserver 源碼：

class LifecycleBoundObserver extends ObserverWrapper implements GenericLifecycleObserver {
    @NonNull final LifecycleOwner mOwner;

    LifecycleBoundObserver(@NonNull LifecycleOwner owner, Observer<T> observer) {
        super(observer);
        mOwner = owner;
    }

    @Override
    boolean shouldBeActive() {
        return mOwner.getLifecycle().getCurrentState().isAtLeast(STARTED);
    }

    @Override
    public void onStateChanged(LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event) {
        if (mOwner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
            removeObserver(mObserver);
            return;
        }
        activeStateChanged(shouldBeActive());
    }

    @Override
    boolean isAttachedTo(LifecycleOwner owner) {
        return mOwner == owner;
    }

    @Override
    void detachObserver() {
        mOwner.getLifecycle().removeObserver(this);
    }
}

代碼并不多，LifecycleBoundObserver 繼承自 ObserverWrapper 并實(shí)現(xiàn)了 GenericLifecycleObserver接口，而 GenericLifecycleObserver 接口又繼承自 LifecycleObserver 接口，那么根據(jù) Lifecycle 的特性，實(shí)現(xiàn)了LifecycleObserver接口并且加入 LifecycleOwner 的觀察者里就可以感知或主動(dòng)獲取 LifecycleOwner 的狀態(tài)。

好了，看完了觀察者，那么我們的LiveData什么時(shí)候會(huì)通知觀察者呢？不用想，肯定是數(shù)據(jù)更新的時(shí)候，而數(shù)據(jù)的更新是我們代碼自己控制的，如請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)返回User信息后，我們會(huì)主動(dòng)將User放入MutableLiveData中，這里我在UserRepository中直接模擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求如下：

public class UserRepository {
    final MutableLiveData<User> data = new MutableLiveData<>();

    public MutableLiveData<User> getUser(final String userId) {
        if ("xiasm".equals(userId)) {
            data.setValue(new User(userId, "夏勝明"));
        } else if ("123456".equals(userId)) {
            data.setValue(new User(userId, "哈哈哈"));
        } else {
            data.setValue(new User(userId, "unknow"));
        }
        return data;
    }
}

當(dāng)調(diào)用getUser()方法的時(shí)候，我們調(diào)用MutableLiveData的setValue()方法將數(shù)據(jù)放入LiveData中，這里MutableLiveData實(shí)際上就是繼承自L(fǎng)iveData，沒(méi)有什么特別：

public class MutableLiveData<T> extends LiveData<T> {
    @Override
    public void postValue(T value) {
        super.postValue(value);
    }

    @Override
    public void setValue(T value) {
        super.setValue(value);
    }
}

setValue()在放入U(xiǎn)ser的時(shí)候必須在主線(xiàn)程，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)，而postValue則沒(méi)有這個(gè)檢查，而是會(huì)把數(shù)據(jù)傳入到主線(xiàn)程。我們直接看setValue()方法：

@MainThread
protected void setValue(T value) {
    assertMainThread("setValue");
    mVersion++;
    mData = value;
    dispatchingValue(null);
}

首先調(diào)用assertMainThread()檢查是否在主線(xiàn)程，接著將要更新的數(shù)據(jù)賦給mData，然后調(diào)用 dispatchingValue()方法并傳入null，將數(shù)據(jù)分發(fā)給各個(gè)觀察者，如我們的 UserProfileFragment?？?dispatchingValue()方法實(shí)現(xiàn)：

private void dispatchingValue(@Nullable ObserverWrapper initiator) {
    if (mDispatchingValue) {
        mDispatchInvalidated = true;
        return;
    }
    mDispatchingValue = true;
    do {
        mDispatchInvalidated = false;
        //標(biāo)注1
        if (initiator != null) {
            considerNotify(initiator);
            initiator = null;
        } else {
            //標(biāo)注2
            for (Iterator<Map.Entry<Observer<T>, ObserverWrapper>> iterator =
                    mObservers.iteratorWithAdditions(); iterator.hasNext(); ) {
                considerNotify(iterator.next().getValue());
                if (mDispatchInvalidated) {
                    break;
                }
            }
        }
    } while (mDispatchInvalidated);
    mDispatchingValue = false;
}

從標(biāo)注1可以看出，dispatchingValue()參數(shù)傳null和不傳null的區(qū)別就是如果傳null將會(huì)通知所有的觀察者，反之僅僅通知傳入的觀察者。我們直接看標(biāo)注2，通知所有的觀察者通過(guò)遍歷 mObservers ，將所有的 ObserverWrapper 拿到，實(shí)際上就是我們上面提到的 LifecycleBoundObserver，通知觀察者調(diào)用considerNotify()方法，這個(gè)方法就是通知的具體實(shí)現(xiàn)了。

private void considerNotify(ObserverWrapper observer) {
    if (!observer.mActive) {
        return;
    }
    // Check latest state b4 dispatch. Maybe it changed state but we didn't get the event yet.
    //
    // we still first check observer.active to keep it as the entrance for events. So even if
    // the observer moved to an active state, if we've not received that event, we better not
    // notify for a more predictable notification order.
    if (!observer.shouldBeActive()) {
        observer.activeStateChanged(false);
        return;
    }
    if (observer.mLastVersion >= mVersion) {
        return;
    }
    observer.mLastVersion = mVersion;
    //noinspection unchecked
    observer.mObserver.onChanged((T) mData);
}

如果觀察者不是活躍狀態(tài)，將不會(huì)通知此觀察者，看最后一行，observer.mObserver.onChanged((T) mData)，observer.mObserver就是我們調(diào)用LiveData的observer()方法傳入的 Observer，然后調(diào)用 Observer 的 onChanged((T) mData)方法，將保存的數(shù)據(jù)mData傳入，也就實(shí)現(xiàn)了更新。在看下我們實(shí)現(xiàn)的Observer：

viewModel.getUser().observe(UserProfileFragment.this, new Observer<User>() {
    @Override
    public void onChanged(@Nullable User user) {
        if (user != null) {
            tvUser.setText(user.toString());
        }
    }
});

如果哪個(gè)控件要根據(jù)user的變更而及時(shí)更新，就在onChanged()方法里處理就可以了。到這里，LiveData已經(jīng)能夠分析完了，其實(shí)LiveData的實(shí)現(xiàn)還是要依賴(lài)于Lifecycle。