Android MVP模式 谷歌官方代码解读

Google官方MVP Sample代码解读

关于Android程序的构架, 当前(2016.10)最流行的模式即为MVP模式, Google官方提供了Sample代码来展示这种模式的用法.

Repo地址: android-architecture.

本文为阅读官方sample代码的阅读笔记和分析.

官方Android Architecture Blueprints [beta]:

Android在如何组织和构架一个app方面提供了很大的灵活性, 但是同时这种自由也可能会导致app在测试, 维护, 扩展方面变得困难.

Android Architecture Blueprints展示了可能的解决方案. 在这个项目里, 我们用各种不同的构架概念和工具实现了同一个应用(To Do App). 主要的关注点在于代码结构, 构架, 测试和维护性.

但是请记住, 用这些模式构架app的方式有很多种, 要根据你的需要, 不要把这些当做绝对的典范.

MVP模式 概念

之前有一个MVC模式: Model-View-Controller.

MVC模式 有两个主要的缺点: 首先, View持有Controller和Model的引用; 第二, 它没有把对UI逻辑的操作限制在单一的类里, 这个职能被Controller和View或者Model共享.

所以后来提出了MVP模式来克服这些缺点.

MVP(Model-View-Presenter)模式:

Model: 数据层. 负责与网络层和数据库层的逻辑交互.

View: UI层. 显示数据, 并向Presenter报告用户行为.

Presenter: 从Model拿数据, 应用到UI层, 管理UI的状态, 决定要显示什么, 响应用户的行为.

MVP模式的最主要优势就是耦合降低, Presenter变为纯Java的代码逻辑, 不再与Android Framework中的类如Activity, Fragment等关联, 便于写单元测试.

todo-mvp 基本的Model-View-Presenter架构

app中有四个功能:

Tasks

TaskDetail

AddEditTask

Statistics

每个功能都有:

一个定义View和Presenter接口的

Contract

接口;

一个Activity用来管理fragment和presenter的创建;

一个实现了View接口的Fragment;

一个实现了Presenter接口的presenter.

基类

Presenter基类:

public interface BasePresenter {
void start();
}

例子中这个

start()

方法都在Fragment的

onResume()

中调用.

View基类:

public interface BaseView<T> {
void setPresenter(T presenter);
}

View实现

Fragment作为每一个View接口的实现, 主要负责数据显示和在用户交互时调用Presenter, 但是例子代码中也是有一些直接操作的部分, 比如点击开启另一个Activity, 点击弹出菜单(菜单项的点击仍然是调用presenter的方法).

View接口中定义的方法多为

showXXX()

方法.

Fragment作为View实现, 接口中定义了方法:

@Override
public boolean isActive() {
return isAdded();
}

在Presenter中数据回调的方法中, 先检查View.isActive()是否为true, 来保证对Fragment的操作安全.

Presenter实现

Presenter的

start()

方法在

onResume()

的时候调用, 这时候取初始数据; 其他方法均对应于用户在UI上的交互操作.

New Presenter的操作是在每一个Activity的

onCreate()

里做的: 先添加了Fragment(View), 然后把它作为参数传给了Presenter. 这里并没有存Presenter的引用.

Presenter的构造函数有两个参数, 一个是Model(Model类一般叫XXXRepository), 一个是View. 构造中先用guava的

checkNotNull()

检查两个参数是否为null, 然后赋值到字段; 之后再调用View的

setPresenter()

方法把Presenter传回View中引用.

Model实现细节

Model只有一个类, 即

TasksRepository

. 它还是一个单例. 因为在这个应用的例子中, 我们操作的数据就这一份.

它由手动实现的注入类

Injection

类提供:

public class Injection {

public static TasksRepository provideTasksRepository(@NonNull Context context) {
checkNotNull(context);
return TasksRepository.getInstance(FakeTasksRemoteDataSource.getInstance(),
TasksLocalDataSource.getInstance(context));
}
}

构造如下:

private TasksRepository(@NonNull TasksDataSource tasksRemoteDataSource,
@NonNull TasksDataSource tasksLocalDataSource) {
mTasksRemoteDataSource = checkNotNull(tasksRemoteDataSource);
mTasksLocalDataSource = checkNotNull(tasksLocalDataSource);
}

数据分为local和remote两大部分. local部分负责数据库的操作, remote部分负责网络. Model类中还有一个内存缓存.

TasksDataSource

是一个接口. 接口中定义了Presenter查询数据的回调接口, 还有一些增删改查的方法.

单元测试

MVP模式的主要优势就是便于为业务逻辑加上单元测试.

本例子中的单元测试是给

TasksRepository

和四个feature的Presenter加的.

Presenter的单元测试, Mock了View和Model, 测试调用逻辑, 如:

public class AddEditTaskPresenterTest {

@Mock
private TasksRepository mTasksRepository;
@Mock
private AddEditTaskContract.View mAddEditTaskView;
private AddEditTaskPresenter mAddEditTaskPresenter;

@Before
public void setupMocksAndView() {
MockitoAnnotations.initMocks(this);
when(mAddEditTaskView.isActive()).thenReturn(true);
}

@Test
public void saveNewTaskToRepository_showsSuccessMessageUi() {
mAddEditTaskPresenter = new AddEditTaskPresenter("1", mTasksRepository, mAddEditTaskView);

mAddEditTaskPresenter.saveTask("New Task Title", "Some Task Description");

verify(mTasksRepository).saveTask(any(Task.class)); // saved to the model
verify(mAddEditTaskView).showTasksList(); // shown in the UI
}
...
}

todo-mvp-loaders 用Loader取数据的MVP

基于上一个例子todo-mvp, 只不过这里改为用Loader来从Repository得到数据.



使用Loader的优势:

去掉了回调, 自动实现数据的异步加载;

当内容改变时回调出新数据;

当应用因为configuration变化而重建loader时, 自动重连到上一个loader.

Diff with todo-mvp

既然是基于todo-mvp, 那么之前说过的那些就不再重复, 我们来看一下都有什么改动:

git difftool -d todo-mvp

添加了两个类:

TaskLoader

和

TasksLoader

.

在Activity中new Loader类, 然后传入Presenter的构造方法.

Contract

中View接口删掉了

isActive()

方法, Presenter删掉了

populateTask()

方法.

数据获取

添加的两个新类是

TaskLoader

和

TasksLoader

, 都继承于

AsyncTaskLoader

, 只不过数据的类型一个是单数, 一个是复数.

AsyncTaskLoader

是基于

ModernAsyncTask

, 类似于

AsyncTask

,

把load数据的操作放在

loadInBackground()

里即可,

deliverResult()

方法会将结果返回到主线程, 我们在listener的

onLoadFinished()

里面就可以接到返回的数据了, (在这个例子中是几个Presenter实现了这个接口).

TasksDataSource

接口的这两个方法:

List<Task> getTasks();
Task getTask(@NonNull String taskId);

都变成了同步方法, 因为它们是在

loadInBackground()

方法里被调用.

Presenter中保存了

Loader

和

LoaderManager

, 在

start()

方法里

initLoader

, 然后

onCreateLoader

返回构造传入的那个loader.

onLoadFinished()

里面调用View的方法. 此时Presenter实现

LoaderManager.LoaderCallbacks

.

数据改变监听

TasksRepository

类中定义了observer的接口, 保存了一个listener的list:

private List<TasksRepositoryObserver> mObservers = new ArrayList<TasksRepositoryObserver>();

public interface TasksRepositoryObserver {
void onTasksChanged();
}

每次有数据改动需要刷新UI时就调用:

private void notifyContentObserver() {
for (TasksRepositoryObserver observer : mObservers) {
observer.onTasksChanged();
}
}

在两个Loader里注册和注销自己为

TasksRepository

的listener: 在

onStartLoading()

里add,

onReset()

里面remove方法.

这样每次

TasksRepository

有数据变化, 作为listener的两个Loader都会收到通知, 然后force load:

@Override
public void onTasksChanged() {
if (isStarted()) {
forceLoad();
}
}

这样

onLoadFinished()

方法就会被调用.

todo-databinding

基于todo-mvp, 使用Data Binding library来显示数据, 把UI和动作绑定起来.

说到ViewModel, 还有一种模式叫MVVM(Model-View-ViewModel)模式.

这个例子并没有严格地遵循

Model-View-ViewModel

模式或者

Model-View-Presenter

模式, 因为它既用了ViewModel又用了Presenter.



Data Binding Library让UI元素和数据模型绑定:

layout文件用来绑定数据和UI元素;

事件和action handler绑定;

数据变为可观察的, 需要的时候可以自动更新.

Diff with todo-mvp

添加了几个类:

StatisticsViewModel

;

SwipeRefreshLayoutDataBinding

;

TasksItemActionHandler

;

TasksViewModel

;

从几个View的接口可以看出方法数减少了, 原来需要多个showXXX()方法, 现在只需要一两个方法就可以了.

数据绑定

以

TasksDetailFragment

为例:

以前在todo-mvp里需要这样:

public void onCreateView(...) {
...
mDetailDescription = (TextView)
root.findViewById(R.id.task_detail_description);
}

@Override
public void showDescription(String description) {
mDetailDescription.setVisibility(View.VISIBLE);
mDetailDescription.setText(description);
}

现在只需要这样:

public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {
View view = inflater.inflate(R.layout.taskdetail_frag, container, false);
mViewDataBinding = TaskdetailFragBinding.bind(view);
...
}

@Override
public void showTask(Task task) {
mViewDataBinding.setTask(task);
}

因为所有数据绑定的操作都写在了xml里:

<TextView
android:id="@+id/task_detail_description"
...
android:text="@{task.description}" />

事件绑定

数据绑定省去了

findViewById()

和

setText()

, 事件绑定则是省去了

setOnClickListener()

.

比如

taskdetail_frag.xml

中的

<CheckBox
android:id="@+id/task_detail_complete"
...
android:checked="@{task.completed}"
android:onCheckedChanged="@{(cb, isChecked) ->
presenter.completeChanged(task, isChecked)}" />

其中Presenter是这时候传入的:

@Override
public void onActivityCreated(Bundle savedInstanceState) {
super.onActivityCreated(savedInstanceState);
mViewDataBinding.setPresenter(mPresenter);
}

数据监听

在显示List数据的界面

TasksFragment

, 仅需要知道数据是否为空, 所以它使用了

TasksViewModel

来给layout提供信息, 当尺寸设定的时候, 只有一些相关的属性被通知, 和这些属性绑定的UI元素被更新.

public void setTaskListSize(int taskListSize) {
mTaskListSize = taskListSize;
notifyPropertyChanged(BR.noTaskIconRes);
notifyPropertyChanged(BR.noTasksLabel);
notifyPropertyChanged(BR.currentFilteringLabel);
notifyPropertyChanged(BR.notEmpty);
notifyPropertyChanged(BR.tasksAddViewVisible);
}

其他实现细节

Adapter中的Data Binding, 见

TasksFragment

中的

TasksAdapter

.

@Override
public View getView(int i, View view, ViewGroup viewGroup) {
Task task = getItem(i);
TaskItemBinding binding;
if (view == null) {
// Inflate
LayoutInflater inflater = LayoutInflater.from(viewGroup.getContext());

// Create the binding
binding = TaskItemBinding.inflate(inflater, viewGroup, false);
} else {
binding = DataBindingUtil.getBinding(view);
}

// We might be recycling the binding for another task, so update it.
// Create the action handler for the view
TasksItemActionHandler itemActionHandler =
new TasksItemActionHandler(mUserActionsListener);
binding.setActionHandler(itemActionHandler);
binding.setTask(task);
binding.executePendingBindings();
return binding.getRoot();
}

Presenter可能会被包在ActionHandler中, 比如

TasksItemActionHandler

.

ViewModel也可以作为View接口的实现, 比如

StatisticsViewModel

.

SwipeRefreshLayoutDataBinding

类定义的

onRefresh()

动作绑定.

todo-mvp-clean

这个例子是基于Clean Architecture的原则:

The Clean Architecture.

关于Clean Architecture, 还可以看这个Sample App: Android-CleanArchitecture.

这个例子在todo-mvp的基础上, 加了一层domain层, 把应用分为了三层:



Domain: 盛放了业务逻辑, domain层包含use cases或者interactors, 被应用的presenters使用. 这些use cases代表了所有从presentation层可能进行的行为.

关键概念

和基本的mvp sample最大的不同就是domain层和use cases. 从presenters中抽离出来的domain层有助于避免presenter中的代码重复.

Use cases定义了app需要的操作, 这样增加了代码的可读性, 因为类名反映了目的.

Use cases对于操作的复用来说也很好. 比如

CompleteTask

在两个Presenter中都用到了.

Use cases的执行是在后台线程, 使用command pattern. 这样domain层对于Android SDK和其他第三方库来说都是完全解耦的.

Diff with todo-mvp

每一个feature的包下都新增了domain层, 里面包含了子目录model和usecase等.

UseCase

是一个抽象类, 定义了domain层的基础接口点.

UseCaseHandler

用于执行use cases, 是一个单例, 实现了command pattern.

UseCaseThreadPoolScheduler

实现了

UseCaseScheduler

接口, 定义了use cases执行的线程池, 在后台线程异步执行, 最后把结果返回给主线程.

UseCaseScheduler

通过构造传给

UseCaseHandler

.

测试中用了

UseCaseScheduler

的另一个实现

TestUseCaseScheduler

, 所有的执行变为同步的.

Injection

类中提供了多个Use cases的依赖注入, 还有

UseCaseHandler

用来执行use cases.

Presenter的实现中, 多个use cases和

UsseCaseHandler

都由构造传入, 执行动作, 比如更新一个task:

private void updateTask(String title, String description) {
if (mTaskId == null) {
throw new RuntimeException("updateTask() was called but task is new.");
}
Task newTask = new Task(title, description, mTaskId);
mUseCaseHandler.execute(mSaveTask, new SaveTask.RequestValues(newTask),
new UseCase.UseCaseCallback<SaveTask.ResponseValue>() {
@Override
public void onSuccess(SaveTask.ResponseValue response) {
// After an edit, go back to the list.
mAddTaskView.showTasksList();
}

@Override
public void onError() {
showSaveError();
}
});
}

todo-mvp-dagger

关键概念:

dagger2 是一个静态的编译期依赖注入框架.

这个例子中改用dagger2实现依赖注入. 这样做的主要好处就是在测试的时候我们可以用替代的modules. 这在编译期间通过flavors就可以完成, 或者在运行期间使用一些调试面板来设置.

Diff with todo-mvp

Injection

类被删除了.

添加了5个Component, 四个feature各有一个, 另外数据对应一个:

TasksRepositoryComponent

, 这个Component被保存在Application里.

数据的module:

TasksRepositoryModule

在

mock

和

prod

目录下各有一个.

对于每一个feature的Presenter的注入是这样实现的:

首先, 把Presenter的构造函数标记为@Inject, 然后在Activity中构造component并注入到字段:

@Inject AddEditTaskPresenter mAddEditTasksPresenter;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.addtask_act);
.....

// Create the presenter
DaggerAddEditTaskComponent.builder()
.addEditTaskPresenterModule(
new AddEditTaskPresenterModule(addEditTaskFragment, taskId))
.tasksRepositoryComponent(
((ToDoApplication) getApplication()).getTasksRepositoryComponent()).build()
.inject(this);
}

这个module里provide了view和taskId:

@Module
public class AddEditTaskPresenterModule {

private final AddEditTaskContract.View mView;

private String mTaskId;

public AddEditTaskPresenterModule(AddEditTaskContract.View view, @Nullable String taskId) {
mView = view;
mTaskId = taskId;
}

@Provides
AddEditTaskContract.View provideAddEditTaskContractView() {
return mView;
}

@Provides
@Nullable
String provideTaskId() {
return mTaskId;
}
}

注意原来构造方法里调用的setPresenter方法改为用方法注入实现:

/**
* Method injection is used here to safely reference {@code this} after the object is created.
* For more information, see Java Concurrency in Practice.
*/
@Inject
void setupListeners() {
mAddTaskView.setPresenter(this);
}

todo-mvp-contentproviders

这个例子是基于todo-mvp-loaders的, 用content provider来获取repository中的数据.



使用Content Provider的优势是:

管理了结构化数据的访问;

Content Provider是跨进程访问数据的标准接口.

Diff with todo-mvp-loaders

注意这个例子是唯一一个不基于最基本的todo-mvp, 而是基于todo-mvp-loaders. (但是我觉得也可以认为是直接从todo-mvp转化的.)

看diff:

git difftool -d todo-mvp-loaders

.

去掉了

TaskLoader

和

TasksLoader

. (回归到了基本的todo-mvp).

TasksRepository

中的方法不是同步方法, 而是异步加callback的形式. (回归到了基本的todo-mvp).

TasksLocalDataSource

中的读方法都变成了空实现, 因为Presenter现在可以自动收到数据更新.

新增

LoaderProvider

用来创建Cursor Loaders, 有两个方法:

// 返回特定fiter下或全部的数据
public Loader<Cursor> createFilteredTasksLoader(TaskFilter taskFilter)

// 返回特定id的数据
public Loader<Cursor> createTaskLoader(String taskId)

其中第一个方法的参数

TaskFilter

, 用来指定过滤的selection条件, 也是新增类.

LoaderManager

和

LoaderProvider

都是由构造传入Presenter, 在回调

onTaskLoaded()

和

onTasksLoaded()

中init loader.

在

TasksPresenter

中还做了判断, 是init loader还是restart loader:

@Override
public void onTasksLoaded(List<Task> tasks) {
// we don't care about the result since the CursorLoader will load the data for us
if (mLoaderManager.getLoader(TASKS_LOADER) == null) {
mLoaderManager.initLoader(TASKS_LOADER, mCurrentFiltering.getFilterExtras(), this);
} else {
mLoaderManager.restartLoader(TASKS_LOADER, mCurrentFiltering.getFilterExtras(), this);
}
}

其中initLoader()和restartLoader()时传入的第二个参数是一个bundle, 用来指明过滤类型, 即是带selection条件的数据库查询.

同样是在onLoadFinshed()的时候做View处理, 以

TaskDetailPresenter

为例:

@Override
public void onLoadFinished(Loader<Cursor> loader, Cursor data) {
if (data != null) {
if (data.moveToLast()) {
onDataLoaded(data);
} else {
onDataEmpty();
}
} else {
onDataNotAvailable();
}
}

数据类Task中新增了静态方法从Cursor转为Task, 这个方法在Presenter的

onLoadFinished()

和测试中都用到了.

public static Task from(Cursor cursor) {
String entryId = cursor.getString(cursor.getColumnIndexOrThrow(
TasksPersistenceContract.TaskEntry.COLUMN_NAME_ENTRY_ID));
String title = cursor.getString(cursor.getColumnIndexOrThrow(
TasksPersistenceContract.TaskEntry.COLUMN_NAME_TITLE));
String description = cursor.getString(cursor.getColumnIndexOrThrow(
TasksPersistenceContract.TaskEntry.COLUMN_NAME_DESCRIPTION));
boolean completed = cursor.getInt(cursor.getColumnIndexOrThrow(
TasksPersistenceContract.TaskEntry.COLUMN_NAME_COMPLETED)) == 1;
return new Task(title, description, entryId, completed);
}

另外一些细节:

数据库中的内存cache被删了.

Adapter改为继承于

CursorAdapter

.

单元测试

新增了

MockCursorProvider

类, 用于在单元测试中提供数据.

其内部类

TaskMockCursor

mock了Cursor数据.

Presenter的测试中仍然mock了所有构造传入的参数, 然后准备了mock数据, 测试的逻辑主要还是拿到数据后的view操作, 比如:

@Test
public void loadAllTasksFromRepositoryAndLoadIntoView() {
// When the loader finishes with tasks and filter is set to all
when(mBundle.getSerializable(TaskFilter.KEY_TASK_FILTER)).thenReturn(TasksFilterType.ALL_TASKS);
TaskFilter taskFilter = new TaskFilter(mBundle);

mTasksPresenter.setFiltering(taskFilter);

mTasksPresenter.onLoadFinished(mock(Loader.class), mAllTasksCursor);

// Then progress indicator is hidden and all tasks are shown in UI
verify(mTasksView).setLoadingIndicator(false);
verify(mTasksView).showTasks(mShowTasksArgumentCaptor.capture());
}

todo-mvp-rxjava

关于这个例子, 之前看过作者的文章: Android Architecture Patterns Part 2:

Model-View-Presenter,

这个文章上过Android Weekly Issue #226.

这个例子也是基于todo-mvp, 使用RxJava处理了presenter和数据层之间的通信.

MVP基本接口改变

BasePresenter接口改为:

public interface BasePresenter {
void subscribe();
void unsubscribe();
}

View在

onResume()

的时候调用Presenter的

subscribe()

; 在onPause()的时候调用presenter的

unsubscribe()

.

如果View接口的实现不是Fragment或Activity, 而是Android的自定义View, 那么在Android View的

onAttachedToWindow()

和

onDetachedFromWindow()

方法里分别调用这两个方法.

Presenter中保存了:

private CompositeSubscription mSubscriptions;

在

subscribe()

的时候,

mSubscriptions.add(subscription);

;

在

unsubscribe()

的时候,

mSubscriptions.clear();

.

Diff with todo-mvp

数据层暴露了RxJava的

Observable

流作为获取数据的方式,

TasksDataSource

接口中的方法变成了这样:

Observable<List<Task>> getTasks();

Observable<Task> getTask(@NonNull String taskId);

callback接口被删了, 因为不需要了.

TasksLocalDataSource

中的实现用了SqlBrite, 从数据库中查询出来的结果很容易地变成了流:

@Override
public Observable<List<Task>> getTasks() {
...
return mDatabaseHelper.createQuery(TaskEntry.TABLE_NAME, sql)
.mapToList(mTaskMapperFunction);
}

TasksRepository

中整合了local和remote的data, 最后把

Observable

返回给消费者(Presenters和Unit Tests). 这里用了

.concat()

和

.first()

操作符.

Presenter订阅TasksRepository的Observable, 然后决定View的操作, 而且Presenter也负责线程的调度.

简单的比如

AddEditTaskPresenter

中:

@Override
public void populateTask() {
if (mTaskId == null) {
throw new RuntimeException("populateTask() was called but task is new.");
}
Subscription subscription = mTasksRepository
.getTask(mTaskId)
.subscribeOn(mSchedulerProvider.computation())
.observeOn(mSchedulerProvider.ui())
.subscribe(new Observer<Task>() {
@Override
public void onCompleted() {

}

@Override
public void onError(Throwable e) {
if (mAddTaskView.isActive()) {
mAddTaskView.showEmptyTaskError();
}
}

@Override
public void onNext(Task task) {
if (mAddTaskView.isActive()) {
mAddTaskView.setTitle(task.getTitle());
mAddTaskView.setDescription(task.getDescription());
}
}
});

mSubscriptions.add(subscription);
}

StatisticsPresenter

负责统计数据的显示,

TasksPresenter

负责过滤显示所有数据, 里面的RxJava操作符运用比较多, 可以看到链式操作的特点.

关于线程调度, 定义了

BaseSchedulerProvider

接口, 通过构造函数传给Presenter, 然后实现用

SchedulerProvider

, 测试用

ImmediateSchedulerProvider

. 这样方便测试.