前面三篇介紹了Jetpack 架構(gòu)組件中 最重要 的部分:生命周期組件-Lifecycle、感知生命周期的數(shù)據(jù)組件-LiveData、視圖模型組件-ViewModel。 這篇,就來探索下目前android開發(fā)中 最優(yōu)秀、討論最多的架構(gòu)模式—— MVVM 。
幾個月前,我所在項目完成了 MVVM 的架構(gòu)改造。這篇在開始寫之前,我也閱讀了大量MVVM文章。所以,這篇盡量講清楚 開發(fā)架構(gòu)模式和MVVM的本質(zhì),使得有一種 “哦,原來如此” 的豁然開朗。
注意,本篇完全 不會提 DataBinding、雙向綁定,文末會解釋為啥不提。
一、開發(fā)架構(gòu) 是什么?
我們先來理解開發(fā)架構(gòu)的本質(zhì)是什么,維基百科對軟件架構(gòu)的描述如下:
軟件架構(gòu)是一個系統(tǒng)的草圖。軟件架構(gòu)描述的對象是直接構(gòu)成系統(tǒng)的抽象組件。各個組件之間的連接則明確和相對細致地描述組件之間的通訊。在實現(xiàn)階段,這些抽象組件被細化為實際的組件,比如具體某個類或者對象。在面向?qū)ο箢I(lǐng)域中,組件之間的連接通常用接口來實現(xiàn)。
拆分開來就是三條:
- 針對的是一個完整系統(tǒng),此系統(tǒng)可以實現(xiàn)某種功能。
- 系統(tǒng)包含多個模塊,模塊間有一些關(guān)系和連接。
- 架構(gòu)是實現(xiàn)此系統(tǒng)的實施描述:模塊責任、模塊間的連接。
為啥要做開發(fā)架構(gòu)設(shè)計呢?
- 模塊化責任具體化,使得每個模塊專注自己內(nèi)部。
- 模塊間的關(guān)聯(lián)簡單化,減少耦合。
- 易于使用、維護性好
- 提高開發(fā)效率
架構(gòu)模式最終都是 服務(wù)于開發(fā)者。如果代碼職責和邏輯混亂,維護成本就會相應(yīng)地上升。
宏觀上來說,開發(fā)架構(gòu)是一種思想,每個領(lǐng)域都有一些成熟的架構(gòu)模式,選擇適合自己項目即可。
二、Android開發(fā)中的架構(gòu)
具體到Android開發(fā)中,開發(fā)架構(gòu)就是描述 視圖層、邏輯層、數(shù)據(jù)層 三者之間的關(guān)系和實施:
- 視圖層:用戶界面,即界面的展示、以及交互事件的響應(yīng)。
- 邏輯層:為了實現(xiàn)系統(tǒng)功能而進行的必要邏輯。
- 數(shù)據(jù)層:數(shù)據(jù)的獲取和存儲,含本地、server。
正常的開發(fā)流程中,開始寫代碼之前 都會有架構(gòu)設(shè)計這一過程。這就需要你選擇使用何種架構(gòu)模式了。
我的Android開發(fā)之路完整地經(jīng)過了 MVC、MVP、MVVM,相信很多開發(fā)者和我一樣都是這樣一個過程,先來回顧下三者。
2.1 MVC
MVC,Model-View-Controller,職責分類如下:
- Model,模型層,即數(shù)據(jù)模型,用于獲取和存儲數(shù)據(jù)。
- View,視圖層,即xml布局
- Controller,控制層,負責業(yè)務(wù)邏輯。
View層 接收到用戶操作事件,通知到 Controller 進行對應(yīng)的邏輯處理,然后通知 Model去獲取/更新數(shù)據(jù),Model 再把新的數(shù)據(jù) 通知到 View 更新界面。這就是一個完整 MVC 的數(shù)據(jù)流向。
但在Android中,因為xml布局能力很弱,View的很多操作是在Activity/Fragment中的,而業(yè)務(wù)邏輯同樣也是寫在Activity/Fragment中。

所以,MVC 的問題點 如下:
- Activity/Fragment 責任不明,同時負責View、Controller,就會導(dǎo)致其中代碼量大,不滿足單一職責。
- Model耦合View,View 的修改會導(dǎo)致 Controller 和 Model 都進行改動,不滿足最少知識原則。
2.2 MVP
MVP,Model-View-Presenter,職責分類如下:
- Model,模型層,即數(shù)據(jù)模型,用于獲取和存儲數(shù)據(jù)。
- View,視圖層,即Activity/Fragment
- Presenter,控制層,負責業(yè)務(wù)邏輯。
MVP解決了MVC的問題:1.View責任明確,邏輯不再寫在Activity中,而是在Presenter中;2.Model不再持有View。
View層 接收到用戶操作事件,通知到Presenter,Presenter進行邏輯處理,然后通知Model更新數(shù)據(jù),Model 把更新的數(shù)據(jù)給到Presenter,Presenter再通知到 View 更新界面。

MVP的實現(xiàn)思路:
- UI邏輯抽象成IView接口,由具體的Activity實現(xiàn)類來完成。且調(diào)用Presenter進行邏輯操作。
- 業(yè)務(wù)邏輯抽象成IPresenter接口,由具體的Presenter實現(xiàn)類來完成。邏輯操作完成后調(diào)用IView接口方法刷新UI。
MVP 本質(zhì)是面向接口編程,實現(xiàn)了依賴倒置原則。MVP解決了View層責任不明的問題,但并沒有解決代碼耦合的問題,View和Presenter之間相互持有。
所以 MVP 有問題點 如下:
- 會引入大量的IView、IPresenter接口,增加實現(xiàn)的復(fù)雜度。
- View和Presenter相互持有,形成耦合。
2.3 MVVM
MVVM,Model-View-ViewModel,職責分類如下:
- Model,模型層,即數(shù)據(jù)模型,用于獲取和存儲數(shù)據(jù)。
- View,視圖,即Activity/Fragment
- ViewModel,視圖模型,負責業(yè)務(wù)邏輯。
注意,MVVM這里的ViewModel就是一個名稱,可以理解為MVP中的Presenter。不等同于上一篇中的 ViewModel組件 ,Jetpack ViewModel組件是 對 MVVM的ViewModel 的具體實施方案。
MVVM 的本質(zhì)是 數(shù)據(jù)驅(qū)動,把解耦做的更徹底,viewModel不持有view 。
View 產(chǎn)生事件,使用 ViewModel進行邏輯處理后,通知Model更新數(shù)據(jù),Model把更新的數(shù)據(jù)給ViewModel,ViewModel自動通知View更新界面,而不是主動調(diào)用View的方法。

MVVM在Android開發(fā)中是如何實現(xiàn)的呢?接著看~
到這里你會發(fā)現(xiàn),所謂的架構(gòu)模式本質(zhì)上理解很簡單。比如MVP,甚至你都可以忽略這個名字,理解成 在更高的層面上 面向接口編程,實現(xiàn)了 依賴倒置 原則,就是這么簡單。
三、MVVM 的實現(xiàn) - Jetpack MVVM
前面提到,架構(gòu)模式選擇適合自己項目的即可。話雖如此,但Google官方推薦的架構(gòu)模式 是適合大多數(shù)情況,是非常值得我們學習和實踐的。
好了,下面我們就來詳細介紹 Jetpack MVVM 架構(gòu)。
3.1 Jetpack MVVM 理解
Jetpack MVVM 是 MVVM 模式在 Android 開發(fā)中的一個具體實現(xiàn),是 Android中 Google 官方提供并推薦的 MVVM實現(xiàn)方式。
不僅通過數(shù)據(jù)驅(qū)動完成徹底解耦,還兼顧了 Android 頁面開發(fā)中其他不可預(yù)期的錯誤,例如Lifecycle 能在妥善處理 頁面生命周期 避免view空指針問題,ViewModel使得UI發(fā)生重建時 無需重新向后臺請求數(shù)據(jù),節(jié)省了開銷,讓視圖重建時更快展示數(shù)據(jù)。
首先,請查看下圖,該圖顯示了所有模塊應(yīng)如何彼此交互:

各模塊對應(yīng)MVVM架構(gòu):
- View層:Activity/Fragment
- ViewModel層:Jetpack ViewModel + Jetpack LivaData
- Model層:Repository倉庫,包含 本地持久性數(shù)據(jù) 和 服務(wù)端數(shù)據(jù)
View層 包含了我們平時寫的Activity/Fragment/布局文件等與界面相關(guān)的東西。
ViewModel層 用于持有和UI元素相關(guān)的數(shù)據(jù),以保證這些數(shù)據(jù)在屏幕旋轉(zhuǎn)時不會丟失,并且還要提供接口給View層調(diào)用以及和倉庫層進行通信。
倉庫層 要做的主要工作是判斷調(diào)用方請求的數(shù)據(jù)應(yīng)該是從本地數(shù)據(jù)源中獲取還是從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)源中獲取,并將獲取到的數(shù)據(jù)返回給調(diào)用方。本地數(shù)據(jù)源可以使用數(shù)據(jù)庫、SharedPreferences等持久化技術(shù)來實現(xiàn),而網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)源則通常使用Retrofit訪問服務(wù)器提供的Webservice接口來實現(xiàn)。
另外,圖中所有的箭頭都是單向的,例如View層指向了ViewModel層,表示View層會持有ViewModel層的引用,但是反過來ViewModel層卻不能持有View層的引用。除此之外,引用也不能跨層持有,比如View層不能持有倉庫層的引用,謹記每一層的組件都只能與它相鄰層的組件進行交互。
這種設(shè)計打造了一致且愉快的用戶體驗。無論用戶上次使用應(yīng)用是在幾分鐘前還是幾天之前,現(xiàn)在回到應(yīng)用時都會立即看到應(yīng)用在本地保留的數(shù)據(jù)。如果此數(shù)據(jù)已過期,則應(yīng)用的Repository將開始在后臺更新數(shù)據(jù)。
3.2 實施
我們來舉個完整的例子 - 在頁面中顯示用戶信息列表,來說明 Jetpack MVVM 的具體實施。
3.2.1 構(gòu)建界面
首先創(chuàng)建一個列表頁面 UserListActivity,并且知道頁面所需要的數(shù)據(jù)是,用戶信息列表。
那么 用戶信息列表 如何獲取呢?根據(jù)上面的架構(gòu)圖,就是ViewModel了,所以我們創(chuàng)建 UserListViewModel 繼承自 ViewModel,并且把 用戶信息列表 以 LiveData呈現(xiàn)。
public class UserListViewModel extends ViewModel {
//用戶信息
private MutableLiveData<List<User>> userListLiveData;
//進條度的顯示
private MutableLiveData<Boolean> loadingLiveData;
public UserListViewModel() {
userListLiveData = new MutableLiveData<>();
loadingLiveData = new MutableLiveData<>();
}
public LiveData<List<User>> getUserListLiveData() {
return userListLiveData;
}
public LiveData<Boolean> getLoadingLiveData() {
return loadingLiveData;
}
...
}
復(fù)制代碼
LiveData 是一種可觀察的數(shù)據(jù)存儲器。應(yīng)用中的其他組件可以使用此存儲器監(jiān)控對象的更改,而無需在它們之間創(chuàng)建明確且嚴格的依賴路徑。LiveData 組件還遵循應(yīng)用組件(如 Activity、Fragment 和 Service)的生命周期狀態(tài),并包括清理邏輯以防止對象泄漏和過多的內(nèi)存消耗。
將 UserListViewModel 中的字段類型更改為 MutableLiveData<List>。現(xiàn)在,更新數(shù)據(jù)時,系統(tǒng)會通知 UserListActivity。此外,由于此 LiveData 字段具有生命周期感知能力,因此當不再需要引用時,會自動清理它們。
另外,注意到暴露的獲取LiveData的方法 返回的是LiveData類型,即不可變的,而不是MutableLiveData,好處是避免數(shù)據(jù)在外部被更改。(參見LivaData篇文章)
現(xiàn)在,我們修改 UserListActivity 以觀察數(shù)據(jù)并更新界面:
//UserListActivity.java
...
//觀察ViewModel的數(shù)據(jù),且此數(shù)據(jù) 是 View 直接需要的,不需要再做邏輯處理
private void observeLivaData() {
mUserListViewModel.getUserListLiveData().observe(this, new Observer<List<User>>() {
@Override
public void onChanged(List<User> users) {
if (users == null) {
Toast.makeText(UserListActivity.this, "獲取user失??!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
}
//刷新列表
mUserAdapter.setNewInstance(users);
}
});
mUserListViewModel.getLoadingLiveData().observe(this, new Observer<Boolean>() {
@Override
public void onChanged(Boolean aBoolean) {
//顯示/隱藏加載進度條
mProgressBar.setVisibility(aBoolean? View.VISIBLE:View.GONE);
}
});
}
復(fù)制代碼
每次更新用戶列表信息數(shù)據(jù)時,系統(tǒng)都會調(diào)用 onChanged() 回調(diào)并刷新界面,而不需要 ViewModel主動調(diào)用View層方法刷新,這就是 數(shù)據(jù)驅(qū)動 了 —— 數(shù)據(jù)的更改 驅(qū)動 View 自動刷新。
因為LiveData具有生命周期感知能力,這意味著,除非 Activity 處于活躍狀態(tài),否則它不會調(diào)用 onChanged() 回調(diào)。當調(diào)用 Activity 的 onDestroy() 方法時,LiveData 還會自動移除觀察者。
另外,我們也沒有添加任何邏輯來處理配置更改(例如,用戶旋轉(zhuǎn)設(shè)備的屏幕)。UserListViewModel 會在配置更改后自動恢復(fù),所以一旦創(chuàng)建新的 Activity,它就會接收相同的 ViewModel 實例,并且會立即使用當前的數(shù)據(jù)調(diào)用回調(diào)。鑒于 ViewModel 對象應(yīng)該比它們更新的相應(yīng) View 對象存在的時間更長,因此 ViewModel 實現(xiàn)中不得包含對 View 對象的直接引用,包括Context。
3.2.2 獲取數(shù)據(jù)
現(xiàn)在,我們已使用 LiveData 將 UserListViewModel 連接到UserListActivity,那么如何獲取用戶個人信息列表數(shù)據(jù)呢?
實現(xiàn) ViewModel 的第一個想法可能是 使用Retrofit/Okhttp調(diào)用接口 來獲取數(shù)據(jù),然后將該數(shù)據(jù)設(shè)置給 LiveData 對象。這種設(shè)計行得通,但如果采用這種設(shè)計,隨著應(yīng)用的擴大,應(yīng)用會變得越來越難以維護。這樣會使 UserListViewModel 類承擔太多的責任,這就違背了單一職責原則。
ViewModel 會將數(shù)據(jù)獲取過程委派給一個新的模塊,即Repository。
Repository模塊會處理數(shù)據(jù)操作。它們會提供一個干凈的 API,以便應(yīng)用內(nèi)其余部分也可以輕松獲取該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)更新時,它們知道從何處獲取數(shù)據(jù)以及進行哪些 API 調(diào)用。您可以將Repository視為不同數(shù)據(jù)源(如持久性模型、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和緩存)之間的媒介。
public class UserRepository {
private static UserRepository mUserRepository;
public static UserRepository getUserRepository(){
if (mUserRepository == null) {
mUserRepository = new UserRepository();
}
return mUserRepository;
}
//(假裝)從服務(wù)端獲取
public void getUsersFromServer(Callback<List<User>> callback){
new AsyncTask<Void, Void, List<User>>() {
@Override
protected void onPostExecute(List<User> users) {
callback.onSuccess(users);
//存本地數(shù)據(jù)庫
saveUsersToLocal(users);
}
@Override
protected List<User> doInBackground(Void... voids) {
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//假裝從服務(wù)端獲取的
List<User> users = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
User user = new User("user"+i, i);
users.add(user);
}
return users;
}
}.execute();
}
復(fù)制代碼
雖然Repository模塊看起來不必要,但它起著一項重要的作用:它會從應(yīng)用的其余部分中提取數(shù)據(jù)源。現(xiàn)在,UserListViewModel 是不知道數(shù)據(jù)來源的,因此我們可以為ViewModel提供從幾個不同的數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)。
3.2.3 連接 ViewModel 與存儲區(qū)
我們在UserListViewModel 提供一個方法,用戶Activity獲取用戶信息。此方法就是調(diào)用Repository來執(zhí)行,并且吧數(shù)據(jù)設(shè)置到LiveData。
public class UserListViewModel extends ViewModel {
//用戶信息
private MutableLiveData<List<User>> userListLiveData;
//進條度的顯示
private MutableLiveData<Boolean> loadingLiveData;
public UserListViewModel() {
userListLiveData = new MutableLiveData<>();
loadingLiveData = new MutableLiveData<>();
}
/**
* 獲取用戶列表信息
* 假裝網(wǎng)絡(luò)請求 2s后 返回用戶信息
*/
public void getUserInfo() {
loadingLiveData.setValue(true);
UserRepository.getUserRepository().getUsersFromServer(new Callback<List<User>>() {
@Override
public void onSuccess(List<User> users) {
loadingLiveData.setValue(false);
userListLiveData.setValue(users);
}
@Override
public void onFailed(String msg) {
loadingLiveData.setValue(false);
userListLiveData.setValue(null);
}
});
}
//返回LiveData類型
public LiveData<List<User>> getUserListLiveData() {
return userListLiveData;
}
public LiveData<Boolean> getLoadingLiveData() {
return loadingLiveData;
}
}
復(fù)制代碼
在Activity中,就要獲取UserListViewModel實例,獲取用戶信息:
//UserListActivity.java
public class UserListActivity extends AppCompatActivity {
private UserListViewModel mUserListViewModel;
private ProgressBar mProgressBar;
private RecyclerView mRvUserList;
private UserAdapter mUserAdapter;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_user_list);
initView();
initViewModel();
getData();
observeLivaData();
}
private void initView() {...}
private void initViewModel() {
ViewModelProvider viewModelProvider = new ViewModelProvider(this);
mUserListViewModel = viewModelProvider.get(UserListViewModel.class);
}
/**
* 獲取數(shù)據(jù),調(diào)用ViewModel的方法獲取
*/
private void getData() {
mUserListViewModel.getUserInfo();
}
private void observeLivaData() {...}
復(fù)制代碼
3.2.4 緩存數(shù)據(jù)
現(xiàn)在UserRepository 有個問題是,它從后端獲取數(shù)據(jù)后,不會將緩存該數(shù)據(jù)。因此,如果用戶在離開頁面后再返回,則應(yīng)用必須重新獲取數(shù)據(jù),即使數(shù)據(jù)未發(fā)生更改也是如此。這就浪費了寶貴的網(wǎng)絡(luò)資源,迫使用戶等待新的查詢完成。 所以,我們向 UserRepository 添加了一個新的數(shù)據(jù)源,本地緩存。緩存實現(xiàn) 可以是 數(shù)據(jù)庫、SharedPreferences等持久化技術(shù)。(具體實現(xiàn)就不再寫了)
//UserRepository.java
//從本地數(shù)據(jù)庫獲取
public void getUsersFromLocal(){
// TODO: 2021/1/24 從本地數(shù)據(jù)庫獲取
}
//存入本地數(shù)據(jù)庫 (從服務(wù)端獲取數(shù)據(jù)后可以調(diào)用)
private void saveUsersToLocal(List<User> users){
// TODO: 2021/1/24 存入本地數(shù)據(jù)庫
}
復(fù)制代碼
到這里,Jetpack MVVM 就介紹完了。
實際上只要前面介紹的 Lifecycle、LivaData、ViewModel 熟練掌握的話,這里是十分好理解的。
3.3 注意點
在應(yīng)用的各個模塊之間設(shè)定明確定義的職責界限。
ViewModel 不能持有 View層引用,包括Context也不能持有。
將一個數(shù)據(jù)源指定為單一可信來源。 每當需要訪問數(shù)據(jù)時,都應(yīng)一律源于此單一可信來源。 例如 UserRepository會將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)保存在數(shù)據(jù)庫中。這樣一來,對數(shù)據(jù)庫的更改將觸發(fā)對活躍 LiveData 對象的回調(diào)。數(shù)據(jù)庫會充當單一可信來源。
保留盡可能多的相關(guān)數(shù)據(jù)和最新數(shù)據(jù)。 這樣,即使用戶的設(shè)備處于離線模式,他們也可以使用您應(yīng)用的功能。請注意,并非所有用戶都能享受到穩(wěn)定的高速連接。
顯示頁面狀態(tài)。 例如例子中的加載進度條,就是觀察 ViewModel中的MutableLiveData loadingLiveData 進行操作的。
3.4 MVP改造MVVM
了解了Jetpack MVVM的實現(xiàn),再來改造 MVP 是很簡單的了。
步驟如下:
- 去除Presener 對View、context的引用。
- Presener 替換成ViewModel的實現(xiàn),獲取的數(shù)據(jù)以 LivaData呈現(xiàn)。
- 刪除定義的IView等接口,Activity/Fragment中 獲取ViewModel實例,調(diào)用其方法獲取數(shù)據(jù)。
- Activity/Fragment 觀察需要的 LivaData 然后刷新UI。
這樣就已經(jīng)成為了MVVM。當然也要檢查下 原MVP的 Model層的實現(xiàn),是否滿足上面的要求。
四、總結(jié)
本篇介紹了 架構(gòu)模式的含義,回顧和比較了Android中的架構(gòu)模式MVC、MVP、MVVM,最好在 Jetpack架構(gòu)組件 基礎(chǔ)上 介紹了 MVVM 的詳細實現(xiàn)方法、注意點,以及MVP的改造。
整篇下來,基本很簡單容易理解的。 例子是很簡單的,所以在實際開發(fā)中 需要深入理解 MVVM 數(shù)據(jù)驅(qū)動的本質(zhì),和MVP的區(qū)別。
有人可能會有疑惑:怎么完全沒有提 DataBinding、雙向綁定?
實際上,這也是我之前的疑惑。 沒有提 是因為:
- 我不想讓讀者 一提到 MVVM 就和DataBinding聯(lián)系起來
- 我想讓讀者 抓住 MVVM 數(shù)據(jù)驅(qū)動 的本質(zhì)。
- 而DataBinding提供的雙向綁定,是用來完善Jetpack MVVM 的工具,其本身在業(yè)界又非常具有爭議性。
- 掌握本篇內(nèi)容,已經(jīng)是Google推薦的開發(fā)架構(gòu),就已經(jīng)實現(xiàn) MVVM 模式。在Google官方的 應(yīng)用架構(gòu)指南 中 也同樣絲毫沒有提到 DataBinding。
所以,下一篇,將繼續(xù)介紹 Jetpack AAC 的組件:數(shù)據(jù)綁定組件 DataBinding、數(shù)據(jù)庫組件 Room,作為 Jetpack MVVM 的完善補充點。 并且 也將是 Jetpack AAC 完整解析 系列的最后一篇。 敬請期待!
五、分享
分享一份《Jetpack架構(gòu)組件從入門到精通》的pdf學習筆記給大家,內(nèi)容涵括了Jetpack幾乎所有你能想到的知識點,而每一個知識點都有詳細的源碼解析,以及實戰(zhàn)講解!

