（一）理論基礎

? LiveData?和?ViewModel?是 Android 架構組件中的重要部分，它們在構建響應式、生命周期感知的 Android 應用程序中發揮著關鍵作用。下面分別介紹它們的原理。

LiveData 原理

1. 概述

LiveData?是一種可觀察的數據持有者類，它具有生命周期感知能力，這意味著它能遵循其他應用組件（如?Activity、Fragment）的生命周期。只有處于活躍狀態（如?STARTED?或?RESUMED）的觀察者才能收到數據更新的通知。

2. 核心組成部分

• LiveData?類：作為數據的持有者，它內部維護了一個數據對象和一個觀察者列表。
• Observer?接口：定義了一個?onChanged(T t)?方法，當?LiveData?中的數據發生變化時，會調用該方法通知觀察者。
• LifecycleOwner?接口：表示具有生命周期的對象，如?Activity?和?Fragment?都實現了該接口。LiveData?通過?Lifecycle?來感知?LifecycleOwner?的生命周期狀態。

3. 工作原理

• 注冊觀察者：當調用?LiveData.observe(LifecycleOwner owner, Observer<? super T> observer)?方法時，LiveData?會將?LifecycleOwner?和?Observer?包裝成一個?LifecycleBoundObserver?對象，并將其添加到觀察者列表中。同時，LifecycleBoundObserver?會監聽?LifecycleOwner?的生命周期變化。

// Java 示例
LiveData<String> liveData = new MutableLiveData<>();
observe(lifecycleOwner, new Observer<String>() {@Overridepublic void onChanged(String s) {// 處理數據變化}
});

• 生命周期感知：LifecycleBoundObserver?實現了?LifecycleEventObserver?接口，當?LifecycleOwner?的生命周期狀態發生變化時，LifecycleBoundObserver?會收到相應的事件通知。如果?LifecycleOwner?進入活躍狀態（STARTED?或?RESUMED），LiveData?會將最新的數據發送給該觀察者；如果?LifecycleOwner?進入銷毀狀態（DESTROYED），LiveData?會自動移除該觀察者，以避免內存泄漏。
• 數據更新：當調用?LiveData.setValue(T value)?或?LiveData.postValue(T value)?方法更新數據時，LiveData?會檢查所有觀察者的生命周期狀態，只有處于活躍狀態的觀察者才會收到?onChanged?方法的調用。

ViewModel 原理

1. 概述

ViewModel?旨在存儲和管理與 UI 相關的數據，并且在配置更改（如屏幕旋轉）時保持數據的一致性。它的生命周期比?Activity?或?Fragment?更長，直到關聯的?Activity?或?Fragment?被銷毀（對于?Activity?是?onDestroy()?調用且不是由于配置更改；對于?Fragment?是?onDestroy()?調用）。

2. 核心組成部分

• ViewModel?類：開發者自定義的?ViewModel?類需要繼承自?ViewModel?類，用于存儲和管理與 UI 相關的數據。
• ViewModelProvider?類：負責創建和管理?ViewModel?實例。它使用?ViewModelStore?來存儲?ViewModel?實例。
• ViewModelStore?類：是一個簡單的鍵值對存儲結構，用于存儲?ViewModel?實例。每個?Activity?和?Fragment?都有一個對應的?ViewModelStore。

3. 工作原理

• 創建?ViewModel?實例：當調用?ViewModelProvider(owner).get(MyViewModel.class)?方法時，ViewModelProvider?會首先檢查?ViewModelStore?中是否已經存在指定類型的?ViewModel?實例。如果存在，則直接返回該實例；如果不存在，則使用?ViewModelProvider.Factory?創建一個新的?ViewModel?實例，并將其存儲在?ViewModelStore?中。

// Java 示例
ViewModelProvider viewModelProvider = new ViewModelProvider(this);
MyViewModel viewModel = viewModelProvider.get(MyViewModel.class);

• 配置更改時數據保留：當發生配置更改（如屏幕旋轉）時，Activity?或?Fragment?會被銷毀并重新創建，但?ViewModelStore?會被保留。因此，重新創建的?Activity?或?Fragment?可以從?ViewModelStore?中獲取之前的?ViewModel?實例，從而保持數據的一致性。
• 生命周期管理：當?Activity?或?Fragment?被銷毀（不是由于配置更改）時，ViewModelStore?會調用?clear()?方法，該方法會遍歷所有存儲的?ViewModel?實例，并調用它們的?onCleared()?方法，以便進行資源釋放。

? LiveData?是具有生命周期感知能力的數據持有者，通過監聽?LifecycleOwner?狀態更新活躍觀察者，ViewModel?借助?ViewModelProvider?和?ViewModelStore?存儲管理 UI 數據，在配置更改時保留數據并在關聯組件非配置更改銷毀時清理資源。

? ?下一階段? ?

? Room 是 Android 官方提供的一個 SQLite 對象映射庫，用于在 Android 應用中簡化數據庫操作，WorkManager 是 Android 架構組件之一，用于在應用中調度和管理后臺任務。

Room 工作原理?

• 抽象層封裝：Room 提供了一個抽象層，將 SQLite 數據庫的操作抽象成 Java 或 Kotlin 接口和注解。開發者可以通過定義實體類（@Entity）、數據訪問對象（@Dao）和數據庫類（@Database）來描述數據庫結構和操作。
• 編譯時處理：在編譯時，Room 會根據開發者定義的注解生成相應的 SQLite 語句和實現代碼。這樣可以在編譯時發現數據庫操作中的錯誤，提高開發效率和代碼的健壯性。
• 線程管理：Room 默認不允許在主線程中執行數據庫操作，因為數據庫操作通常是耗時的，可能會導致 UI 卡頓。因此，Room 會將數據庫操作放在后臺線程中執行。

定義實體類：

import androidx.room.Entity
import androidx.room.PrimaryKey@Entity(tableName = "users")
data class User(@PrimaryKey(autoGenerate = true)val id: Int = 0,val name: String,val age: Int
)

定義數據訪問對象（DAO）：

import androidx.room.Dao
import androidx.room.Insert@Dao
interface UserDao {@Insertsuspend fun insertUser(user: User)
}

定義數據庫類：

import androidx.room.Database
import androidx.room.RoomDatabase@Database(entities = [User::class], version = 1)
abstract class AppDatabase : RoomDatabase() {abstract fun userDao(): UserDao
}

WorkManager 工作原理

• 任務調度：WorkManager 會根據任務的約束條件（如網絡連接、電池狀態等）和設備的當前狀態來決定何時執行任務。它會盡量在設備處于空閑狀態時執行任務，以減少對用戶體驗的影響。
• 任務持久化：WorkManager 會將任務信息持久化到本地數據庫中，即使應用被殺死或設備重啟，任務信息也不會丟失。當設備滿足任務的約束條件時，WorkManager 會重新調度任務執行。
• 生命周期管理：WorkManager 會自動處理任務的生命周期，包括任務的執行、重試和取消等操作。它會根據任務的狀態（如運行中、已完成、失敗等）更新任務信息。

創建 WorkManager 任務

import android.content.Context
import androidx.work.Worker
import androidx.work.WorkerParameters
import kotlinx.coroutines.runBlockingclass InsertUserWorker(context: Context, params: WorkerParameters) : Worker(context, params) {override fun doWork(): Result {val database = Room.databaseBuilder(applicationContext,AppDatabase::class.java,"app-database").build()val userDao = database.userDao()val user = User(name = "John", age = 30)runBlocking {userDao.insertUser(user)}return Result.success()}
}

調度 WorkManager 任務?

import android.os.Bundle
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import androidx.work.OneTimeWorkRequest
import androidx.work.WorkManagerclass MainActivity : AppCompatActivity() {override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)val workRequest = OneTimeWorkRequest.Builder(InsertUserWorker::class.java).build()WorkManager.getInstance(this).enqueue(workRequest)}
}

Room + WorkManager 協同工作原理

• 數據交互：WorkManager 可以在后臺任務中執行 Room 數據庫操作，如插入、查詢、更新和刪除數據。這樣可以避免在主線程中執行耗時的數據庫操作，提高應用的性能和響應速度。
• 任務調度：當應用需要在特定條件下執行數據庫操作時，可以使用 WorkManager 來調度這些任務。例如，當設備連接到網絡時，執行數據同步任務，將本地數據庫中的數據上傳到服務器。
• 數據一致性：由于 WorkManager 會保證任務的執行，即使應用在任務執行過程中被殺死或設備重啟，任務也會在合適的時機繼續執行。這樣可以確保數據庫操作的完整性和數據的一致性。

?總結：

? Room 作為 Android 的 SQLite 對象映射庫，在編譯時根據注解生成數據庫操作代碼并管理線程，WorkManager 依據任務約束和設備狀態調度持久化的后臺任務，二者結合時 WorkManager 可在后臺任務里執行 Room 的數據庫操作，保障數據一致性，實現時先添加依賴，再定義 Room 數據庫，創建 WorkManager 任務，最后調度任務執行。

? 下一篇我將講述面試中我被項目拷打到的點！！！

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