MVVM 成为历史，Google 全面倒向 MVI

前言

前段时间写了一些介绍MVI架构的文章，不过软件开发上没有最好的架构，只有最合适的架构，同时众所周知，Google推荐的是MVVM架构。相信很多人都会有疑问，我为什么不使用官方推荐的MVVM，而要用你说的这个什么MVI架构呢？

不过我这几天查看Android的应用架构指南，发现谷歌推荐的最佳实践已经变成了单向数据流动 状态集中管理，这不就是MVI架构吗？看起来Google已经开始推荐使用MVI架构了，大家也有必要开始了解一下Android应用架构指南的最新版本了~

总体架构

两个架构原则

Android的架构设计原则主要有两个

分离关注点

要遵循的最重要的原则是分离关注点。一种常见的错误是在一个 Activity 或 Fragment 中编写所有代码。这些基于界面的类应仅包含处理界面和操作系统交互的逻辑。总得来说，Activity或Fragment中的代码应该尽量精简，尽量将业务逻辑迁移到其它层

通过数据驱动界面

另一个重要原则是您应该通过数据驱动界面（最好是持久性模型）。数据模型独立于应用中的界面元素和其他组件。

这意味着它们与界面和应用组件的生命周期没有关联，但仍会在操作系统决定从内存中移除应用的进程时被销毁。

数据模型与界面元素，生命周期解耦，因此方便复用，同时便于测试，更加稳定可靠。

如何定义`UI State`

如果我们要实现一个新闻列表界面，我们该怎么定义UI State呢?我们将界面需要的所有状态都封装在一个data class中。

与之前的MVVM模式的主要区别之一也在这里，即之前通常是一个State对应一个LiveData，而MVI架构则强调对UI State的集中管理

代码语言：txt复制

data class NewsUiState(
    val isSignedIn: Boolean = false,
    val isPremium: Boolean = false,
    val newsItems: List<NewsItemUiState> = listOf(),
    val userMessages: List<Message> = listOf()
)

data class NewsItemUiState(
    val title: String,
    val body: String,
    val bookmarked: Boolean = false,
    ...
)

以上示例中的UI State定义是不可变的。这样的主要好处是，不可变对象可保证即时提供应用的状态。这样一来，UI便可专注于发挥单一作用：读取UI State并相应地更新其UI元素。因此，切勿直接在UI中修改UI State。违反这个原则会导致同一条信息有多个可信来源，从而导致数据不一致的问题。

例如，如上中来自UI State的NewsItemUiState对象中的bookmarked标记在Activity类中已更新，那么该标记会与数据层展开竞争，从而产生多数据源的问题。

`UI State`集中管理的优缺点

在MVVM中我们通常是多个数据流，即一个State对应一个LiveData，而MVI中则是单个数据流。两者各有什么优缺点？

单个数据流的优点主要在于方便，减少模板代码，添加一个状态只需要给data class添加一个属性即可，可以有效地降低ViewModel与View的通信成本

同时UI State集中管理可以轻松地实现类似MediatorLiveData的效果，比如可能只有在用户已登录并且是付费新闻服务订阅者时，您才需要显示书签按钮。您可以按如下方式定义UI State：

代码语言：txt复制

data class NewsUiState(
    val isSignedIn: Boolean = false,
    val isPremium: Boolean = false,
    val newsItems: List<NewsItemUiState> = listOf()
){
 val canBookmarkNews: Boolean get() = isSignedIn && isPremium
}

如上所示，书签的可见性是其它两个属性的派生属性，其它两个属性发生变化时，canBookmarkNews也会自动变化，当我们需要实现书签的可见与隐藏逻辑，只需要订阅canBookmarkNews即可，这样可以轻松实现类似MediatorLiveData的效果，但是远比MediatorLiveData要简单

当然，UI State集中管理也会有一些问题：

不相关的数据类型：UI所需的某些状态可能是完全相互独立的。在此类情况下，将这些不同的状态捆绑在一起的代价可能会超过其优势，尤其是当其中某个状态的更新频率高于其他状态的更新频率时。
UiState diffing：UiState 对象中的字段越多，数据流就越有可能因为其中一个字段被更新而发出。由于视图没有 diffing 机制来了解连续发出的数据流是否相同，因此每次发出都会导致视图更新。当然，我们可以对 LiveData 或Flow使用 distinctUntilChanged() 等方法来实现局部刷新，从而解决这个问题

使用单向数据流管理`UI State`

上文提到，为了保证UI中不能修改状态，UI State中的元素都是不可变的，那么如何更新UI State呢？

我们一般使用ViewModel作为UI State的容器，因此响应用户输入更新UI State主要分为以下几步：

ViewModel 会存储并公开UI State。UI State是经过ViewModel转换的应用数据。
UI层会向ViewModel发送用户事件通知。
ViewModel会处理用户操作并更新UI State。
更新后的状态将反馈给UI以进行呈现。
系统会对导致状态更改的所有事件重复上述操作。

举个例子，如果用户需要给新闻列表加个书签，那么就需要将事件传递给ViewModel，然后ViewModel更新UI State(中间可能有数据层的更新)，UI层订阅UI State订响应刷新，从而完成页面刷新，如下图所示：

为什么使用单向数据流动？

单向数据流动可以实现关注点分离原则，它可以将状态变化来源位置、转换位置以及最终使用位置进行分离。

这种分离可让UI只发挥其名称所表明的作用：通过观察UI State变化来显示页面信息，并将用户输入传递给ViewModel以实现状态刷新。

换句话说，单向数据流动有助于实现以下几点：

数据一致性。界面只有一个可信来源。
可测试性。状态来源是独立的，因此可独立于界面进行测试。
可维护性。状态的更改遵循明确定义的模式，即状态更改是用户事件及其数据拉取来源共同作用的结果。

暴露与更新UI State

定义好UI State并确定如何管理相应状态后，下一步是将提供的状态发送给界面。我们可以使用LiveData或者StateFlow将UI State转化为数据流并暴露给UI层

为了保证不能在UI中修改状态，我们应该定义一个可变的StateFlow与一个不可变的StateFlow，如下所示：

代码语言：txt复制

class NewsViewModel(...) : ViewModel() {

    private val _uiState = MutableStateFlow(NewsUiState())
    val uiState: StateFlow<NewsUiState> = _uiState.asStateFlow()

    ...

}

这样一来，UI层可以订阅状态，而ViewModel也可以修改状态,以需要执行异步操作的情况为例，可以使用viewModelScope启动协程，并且可以在操作完成时更新状态。

代码语言：txt复制

class NewsViewModel(
    private val repository: NewsRepository,
    ...
) : ViewModel() {

    private val _uiState = MutableStateFlow(NewsUiState())
    val uiState: StateFlow<NewsUiState> = _uiState.asStateFlow()

    private var fetchJob: Job? = null

    fun fetchArticles(category: String) {
        fetchJob?.cancel()
        fetchJob = viewModelScope.launch {
            try {
                val newsItems = repository.newsItemsForCategory(category)
                _uiState.update {
                    it.copy(newsItems = newsItems)
                }
            } catch (ioe: IOException) {
                // Handle the error and notify the notify the UI when appropriate.
                _uiState.update {
                    val messages = getMessagesFromThrowable(ioe)
                    it.copy(userMessages = messages)
                 }
            }
        }
    }
}

在上面的示例中，NewsViewModel 类会尝试进行网络请求，然后更新UI State，然后UI层可以对其做出适当反应

订阅`UI State`

订阅UI State很简单，只需要在UI层观察并刷新UI即可

代码语言：txt复制

class NewsActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        lifecycleScope.launch {
            repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
                viewModel.uiState.collect {
                    // Update UI elements
                }
            }
        }
    }
}

`UI State`实现局部刷新

因为MVI架构下实现了UI State的集中管理，因此更新一个属性就会导致UI State的更新，那么在这种情况下怎么实现局部刷新呢？

我们可以利用distinctUntilChanged实现，distinctUntilChanged只有在值发生变化了之后才会回调刷新，相当于对属性做了一个防抖，因此我们可以实现局部刷新，使用方式如下所示

代码语言：txt复制

class NewsActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        lifecycleScope.launch {
            repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
                // Bind the visibility of the progressBar to the state
                // of isFetchingArticles.
                viewModel.uiState
                    .map { it.isFetchingArticles }
                    .distinctUntilChanged()
                    .collect { progressBar.isVisible = it }
            }
        }
    }
}

当然我们也可以对其进行一定的封装，给Flow或者LiveData添加一个扩展函数，令其支持监听属性即可，使用方式如下所示

代码语言：txt复制

class MainActivity : AppCompatActivity() {
 private fun initViewModel() {
        viewModel.viewStates.run {
            //监听newsList
            observeState(this@MainActivity, MainViewState::newsList) {
                newsRvAdapter.submitList(it)
            }
            //监听网络状态
            observeState(this@MainActivity, MainViewState::fetchStatus) {
                //..
            }
        }
    }
}

关于MVI架构下支持属性监听，更加详细地内容可见：MVI 架构更佳实践：支持 LiveData 属性监听

网域层

网域层是位于界面层和数据层之间的可选层。

网域层负责封装复杂的业务逻辑，或者由多个ViewModel重复使用的简单业务逻辑。此层是可选的，因为并非所有应用都有这类需求。因此，您应仅在需要时使用该层。

网域层具有以下优势：

避免代码重复。
改善使用网域层类的类的可读性。
改善应用的可测试性。
让您能够划分好职责，从而避免出现大型类。

我感觉对于常见的APP，网域层似乎并没有必要，对于ViewModel重复的逻辑，使用util来说一般就已足够

或许网域层适用于特别大型的项目吧，各位可根据自己的需求选用，关于网域层的详细信息可见：https://developer.android.com/jetpack/guide/domain-layer

数据层

数据层主要负责获取与处理数据的逻辑，数据层由多个Repository组成，其中每个Repository可包含零到多个Data Source。您应该为应用处理的每种不同类型的数据创建一个Repository类。例如，您可以为与电影相关的数据创建 MoviesRepository 类，或者为与付款相关的数据创建 PaymentsRepository 类。当然为了方便，针对只有一个数据源的Repository，也可以将数据源的代码也写在Repository，后续有多个数据源时再做拆分

数据层跟之前的MVVM架构下的数据层并没用什么区别，这里就不多介绍了，关于数据层的详细信息可见：https://developer.android.com/jetpack/guide/data-layer

总结

相比老版的架构指南，新版主要是增加了网域层并修改了界面层，其中网域层是可选的，各位各根据自己的项目需求使用。

而界面层则从MVVM架构变成了MVI架构，强调了数据的单向数据流动与状态的集中管理。相比MVVM架构，MVI架构主要有以下优点

强调数据单向流动，很容易对状态变化进行跟踪和回溯，在数据一致性，可测试性，可维护性上都有一定优势
强调对UI State的集中管理，只需要订阅一个ViewState便可获取页面的所有状态，相对 MVVM 减少了不少模板代码
添加状态只需要添加一个属性，降低了ViewModel与View层的通信成本，将业务逻辑集中在ViewModel中，View层只需要订阅状态然后刷新即可

当然在软件开发中没有最好的架构，只有最合适的架构，各位可根据情况选用适合项目的架构，实际上在我看来Google在指南中推荐使用MVI而不再是MVVM，很可能是为了统一Android与Compose的架构。因为在Compose中并没有双向数据绑定，只有单向数据流动，因此MVI是最适合Compose的架构。

当然如果你的项目中没有使用DataBinding，或许也可以开始尝试一下使用MVI，不使用DataBinding的MVVM架构切换为MVI成本不高，切换起来也比较简单，在易用性，数据一致性，可测试性，可维护性等方面都有一定优势，后续也可以无缝切换到Compose。

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MVVM 成为历史，Google 全面倒向 MVI

前言

总体架构

两个架构原则

分离关注点

通过数据驱动界面

推荐的应用架构

如何定义UI State

UI State集中管理的优缺点

使用单向数据流管理UI State

为什么使用单向数据流动？

订阅UI State

UI State实现局部刷新

如何定义`UI State`

`UI State`集中管理的优缺点

使用单向数据流管理`UI State`

订阅`UI State`

`UI State`实现局部刷新