Question

如何构建Android MVVM 应用框架

Answer 1

我们先来看看什么是MVVM，然后再一步一步来设计整个MVVM框架。
MVC、MVP、MVVM
首先，我们先大致了解下Android开发中常见的模式。
MVC
View：XML布局文件。
Model：实体模型（数据的获取、存储、数据状态变化）。
Controllor：对应于Activity，处理数据、业务和UI。
从上面这个结构来看，Android本身的设计还是符合MVC架构的，但是Android中纯粹作为View的XML视图功能太弱，我们大量处理View的逻辑只能写在Activity中，这样Activity就充当了View和Controller两个角色，直接导致Activity中的代码大爆炸。相信大多数Android开发者都遇到过一个Acitivty数以千行的代码情况吧！所以，更贴切的说法是，这个MVC结构最终其实只是一个Model-View（Activity:View&Controller）的结构。
MVP
View:对应于Activity和XML，负责View的绘制以及与用户的交互。
Model:依然是实体模型。
Presenter:负责完成View与Model间的交互和业务逻辑。
前面我们说，Activity充当了View和Controller两个角色，MVP就能很好地解决这个问题，其核心理念是通过一个抽象的View接口（不是真正的View层）将Presenter与真正的View层进行解耦。Persenter持有该View接口，对该接口进行操作，而不是直接操作View层。这样就可以把视图操作和业务逻辑解耦，从而让Activity成为真正的View层。
但MVP也存在一些弊端：
Presenter（以下简称P）层与View（以下简称V）层是通过接口进行交互的，接口粒度不好控制。粒度太小，就会存在大量接口的情况，使代码太过碎版化；粒度太大，解耦效果不好。同时对于UI的输入和数据的变化，需要手动调用V层或者P层相关的接口，相对来说缺乏自动性、监听性。如果数据的变化能自动响应到UI、UI的输入能自动更新到数据，那该多好！
MVP是以UI为驱动的模型，更新UI都需要保证能获取到控件的引用，同时更新UI的时候要考虑当前是否是UI线程，也要考虑Activity的生命周期（是否已经销毁等）。
MVP是以UI和事件为驱动的传统模型，数据都是被动地通过UI控件做展示，但是由于数据的时变性，我们更希望数据能转被动为主动，希望数据能更有活性，由数据来驱动UI。
V层与P层还是有一定的耦合度。一旦V层某个UI元素更改，那么对应的接口就必须得改，数据如何映射到UI上、事件监听接口这些都需要转变，牵一发而动全身。如果这一层也能解耦就更好了。
复杂的业务同时也可能会导致P层太大，代码臃肿的问题依然不能解决。
MVVM
View:对应于Activity和XML，负责View的绘制以及与用户交互。
Model:实体模型。
ViewModel:负责完成View与Model间的交互，负责业务逻辑。
MVVM的目标和思想与MVP类似，利用数据绑定(Data Binding)、依赖属性(Dependency Property)、命令(Command)、路由事件(Routed Event)等新特性，打造了一个更加灵活高效的架构。
数据驱动
在常规的开发模式中，数据变化需要更新UI的时候，需要先获取UI控件的引用，然后再更新UI。获取用户的输入和操作也需要通过UI控件的引用。在MVVM中，这些都是通过数据驱动来自动完成的，数据变化后会自动更新UI，UI的改变也能自动反馈到数据层，数据成为主导因素。这样MVVM层在业务逻辑处理中只要关心数据，不需要直接和UI打交道，在业务处理过程中简单方便很多。
低耦合度
MVVM模式中，数据是独立于UI的。
数据和业务逻辑处于一个独立的ViewModel中，ViewModel只需要关注数据和业务逻辑，不需要和UI或者控件打交道。UI想怎么处理数据都由UI自己决定，ViewModel不涉及任何和UI相关的事，也不持有UI控件的引用。即便是控件改变了（比如：TextView换成EditText），ViewModel也几乎不需要更改任何代码。它非常完美的解耦了View层和ViewModel，解决了上面我们所说的MVP的痛点。
更新UI
在MVVM中，数据发生变化后，我们在工作线程直接修改（在数据是线程安全的情况下）ViewModel的数据即可，不用再考虑要切到主线程更新UI了，这些事情相关框架都帮我们做了。
团队协作
MVVM的分工是非常明显的，由于View和ViewModel之间是松散耦合的：一个是处理业务和数据、一个是专门的UI处理。所以，完全由两个人分工来做，一个做UI（XML和Activity）一个写ViewModel，效率更高。
可复用性
一个ViewModel可以复用到多个View中。同样的一份数据，可以提供给不同的UI去做展示。对于版本迭代中频繁的UI改动，更新或新增一套View即可。如果想在UI上做A/B Testing，那MVVM是你不二选择。
单元测试
有些同学一看到单元测试，可能脑袋都大。是啊，写成一团浆糊的代码怎么可能做单元测试？如果你们以代码太烂无法写单元测试而逃避，那可真是不好的消息了。这时候，你需要MVVM来拯救。
我们前面说过了，ViewModel层做的事是数据处理和业务逻辑，View层中关注的是UI，两者完全没有依赖。不管是UI的单元测试还是业务逻辑的单元测试，都是低耦合的。在MVVM中数据是直接绑定到UI控件上的（部分数据是可以直接反映出UI上的内容），那么我们就可以直接通过修改绑定的数据源来间接做一些Android UI上的测试。
通过上面的简述以及模式的对比，我们可以发现MVVM的优势还是非常明显的。虽然目前Android开发中可能真正在使用MVVM的很少，但是值得我们去做一些探讨和调研。
如何构建MVVM应用框架
如何分工
构建MVVM框架首先要具体了解各个模块的分工。接下来我们来讲解View、ViewModel、Model它们各自的职责所在。
View
View层做的就是和UI相关的工作，我们只在XML、Activity和Fragment写View层的代码，View层不做和业务相关的事，也就是我们在Activity不写业务逻辑和业务数据相关的代码，更新UI通过数据绑定实现，尽量在ViewModel里面做（更新绑定的数据源即可），Activity要做的事就是初始化一些控件（如控件的颜色，添加RecyclerView的分割线），View层可以提供更新UI的接口（但是我们更倾向所有的UI元素都是通过数据来驱动更改UI），View层可以处理事件（但是我们更希望UI事件通过Command来绑定）。 简单地说：View层不做任何业务逻辑、不涉及操作数据、不处理数据，UI和数据严格的分开。
ViewModel
ViewModel层做的事情刚好和View层相反，ViewModel只做和业务逻辑和业务数据相关的事，不做任何和UI相关的事情，ViewModel 层不会持有任何控件的引用，更不会在ViewModel中通过UI控件的引用去做更新UI的事情。ViewModel就是专注于业务的逻辑处理，做的事情也都只是对数据的操作（这些数据绑定在相应的控件上会自动去更改UI）。同时DataBinding框架已经支持双向绑定，让我们可以通过双向绑定获取View层反馈给ViewModel层的数据，并对这些数据上进行操作。关于对UI控件事件的处理，我们也希望能把这些事件处理绑定到控件上，并把这些事件的处理统一化，为此我们通过BindingAdapter对一些常用的事件做了封装，把一个个事件封装成一个个Command，对于每个事件我们用一个ReplyCommand 去处理就行了，ReplyCommand 会把你可能需要的数据带给你，这使得我们在Vie，具体见 MVVM Light Toolkit 使用指南的 Command 部分 。再强调一遍：ViewModel 不做和UI相关的事。
Model
Model层最大的特点是被赋予了数据获取的职责，与我们平常Model层只定义实体对象的行为截然不同。实例中，数据的获取、存储、数据状态变化都是Model层的任务。Model包括实体模型（Bean）、Retrofit的Service ，获取网络数据接口，本地存储（增删改查）接口，数据变化监听等。Model提供数据获取接口供ViewModel调用，经数据转换和操作并最终映射绑定到View层某个UI元素的属性上。
如何协作
关于协作，我们先来看下面的一张图：

上图反应了MVVM框架中各个模块的联系和数据流的走向，我们从每个模块一一拆分来看。那么我们重点就是下面的三个协作。
ViewModel与View的协作 。
ViewModel与Model的协作 。
ViewModel与ViewModel的协作 。
ViewModel与View的协作

图2中ViewModel和View是通过绑定的方式连接在一起的，绑定分成两种：一种是数据绑定，一种是命令绑定。数据的绑定DataBinding已经提供好了，简单地定义一些ObservableField就能把数据和控件绑定在一起了（如TextView的text属性），但是DataBinding框架提供的不够全面，比如说如何让一个URL绑定到一个ImageView，让这个ImageView能自动去加载url指定的图片，如何把数据源和布局模板绑定到一个ListView，让ListView可以不需要去写Adapter和ViewHolder相关的东西？这些就需要我们做一些工作和简单的封装。MVVM Light Toolkit 已经帮我们做了一部分的工作,关于事件绑定也是一样，MVVM Light Toolkit 做了简单的封装，对于每个事件我们用一个ReplyCommand去处理就行了，ReplyCommand 会把可能需要的数据带给你，这样我们处理事件的时候也只关心处理数据就行了.
由 图 1 中ViewModel的模块中我们可以看出ViewModel类下面一般包含下面5个部分：
Context （上下文）
Model (数据源 Java Bean)
Data Field （数据绑定）
Command （命令绑定）
Child ViewModel （子ViewModel）
我们先来看下示例代码，然后再一一讲解5个部分是干嘛用的：
//context
private Activity context;
//model（数据源 Java Bean）
private NewsService.News news;
private TopNewsService.News topNews;
//数据绑定，绑定到UI的字段（data field）
public final ObservableField<String> imageUrl = new ObservableField<>();
public final ObservableField<String> html = new ObservableField<>();
public final ObservableField<String> title = new ObservableField<>();
// 一个变量包含了所有关于View Style 相关的字段
public final ViewStyle viewStyle = new ViewStyle();
//命令绑定（command）
public final ReplyCommand onRefreshCommand = new ReplyCommand<>(() -> {

})
public final ReplyCommand<Integer> onLoadMoreCommand = new ReplyCommand<>((itemCount) -> {

});

//Child ViewModel
public final ObservableList<NewItemViewModel> itemViewModel = new ObservableArrayList<>();

/** * ViewStyle 关于控件的一些属性和业务数据无关的Style 可以做一个包裹，这样代码比较美观，
ViewModel 页面也不会有太多太杂的字段。 **/
public static class ViewStyle {
public final ObservableBoolean isRefreshing = new ObservableBoolean(true);
public final ObservableBoolean progressRefreshing = new ObservableBoolean(true);
}

Context
Context是干嘛用的呢，为什么每个ViewModel都最好需要持了一个Context的引用呢？ViewModel不处理和UI相关的事也不操作控件，更不更新UI，那为什么要有Context呢？原因
Model是什么呢？其实就是数据源，可以简单理解是我们用JSON转过来的Bean。ViewModel要把数据映射到UI中可能需要大量对Model的数据拷贝和操作，拿Model的字段去生成对应的ObservableField然后绑定到UI（我们不会直接拿Model的数据去做绑定展示），这里是有必要在一个ViewModel保留原始的Model引用，这对于我们是非常有用的，因为可能用户的某些操作和输入需要我们去改变数据源，可能我们需要把一个Bean在列表页点击后传给详情页，可能我们需要把这个Model当做表单提交到服务器。这些都需要我们的ViewModel持有相应的Model（数据源）。
Data Field（数据绑定）
Data Field就是需要绑定到控件上的ObservableField字段，这是ViewModel的必需品，这个没有什么好说。但是这边有一个建议：
这些字段是可以稍微做一下分类和包裹的。比如说可能一些字段是绑定到控件的一些Style属性上（如长度、颜色、大小），对于这类针对View Style的的字段可以声明一个ViewStyle类包裹起来，这样整个代码逻辑会更清晰一些，不然ViewModel里面可能字段泛滥，不易管理和阅读性较差。而对于其他一些字段，比如说title、imageUrl、name这些属于数据源类型的字段，这些字段也叫数据字段，是和业务数据和逻辑息息相关的，这些字段可以放在一块。
Command（命令绑定）
Command（命令绑定）简言之就是对事件的处理（下拉刷新、加载更多、点击、滑动等事件处理）。我们之前处理事件是拿到UI控件的引用，然后设置Listener，这些Listener其实就是Command。但是考虑到在一个ViewModel写各种Listener并不美观，可能实现一个Listener就需要实现多个方法，但是我们可能只想要其中一个有用的方法实现就好了。更重要一点是实现一个Listener可能需要写一些UI逻辑才能最终获取我们想要的。简单举个例子，比如你想要监听ListView滑到最底部然后触发加载更多的事件，这时候就要在ViewModel里面写一个OnScrollListener，然后在里面的onScroll方法中做计算，计算什么时候ListView滑动底部了。其实ViewModel的工作并不想去处理这些事件，它专注做的应该是业务逻辑和数据处理，如果有一个东西不需要你自己去计算是否滑到底部，而是在滑动底部自动触发一个Command，同时把当前列表的总共的item数量返回给你，方便你通过 page=itemCount/LIMIT+1去计算出应该请求服务器哪一页的数据那该多好啊。MVVM Light Toolkit 帮你实现了这一点：
public final ReplyCommand<Integer> onLoadMoreCommand = new ReplyCommand<>((itemCount) -> {
int page=itemCount/LIMIT+1;
loadData(page.LIMIT)
});

接着在XML布局文件中通过bind:onLoadMoreCommand绑定上去就行了。
<android.support.v7.widget.RecyclerView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
bind:onLoadMoreCommand="@{viewModel.loadMoreCommand}"/>
x

当然Command并不是必须的，你完全可以依照自己的习惯和喜好在ViewModel写Listener，不过使用Command可以使ViewModel更简洁易读。你也可以自己定义更多的、其他功能的Command，那么ViewModel的事件处理都是托管ReplyCommand 来处理，这样的代码看起来会比较美观和清晰。Command只是对UI事件的一层隔离UI层的封装，在事件触发时把ViewModel层可能需要的数据传给ViewModel层，对事件的处理做了统一化，是否使用的话，还是看你个人喜好了。
Child ViewModel（子ViewModel）
子ViewModel的概念就是在ViewModel里面嵌套其他的ViewModel，这种场景还是很常见的。比如说你一个Activity里面有两个Fragment，ViewModel是以业务划分的，两个Fragment做的业务不一样，自然是由两个ViewModel来处理，这时候Activity对应的ViewModel里面可能包含了两个Fragment各自的ViewModel，这就是嵌套的子ViewModel。还有另外一种就是对于AdapterView，如ListView RecyclerView、ViewPager等。
//Child ViewModelpublic final
ObservableList<ItemViewModel> itemViewModel = new ObservableArrayList<>();

它们的每个Item其实就对应于一个ViewModel，然后在当前的ViewModel通过ObservableList 持有引用（如上述代码），这也是很常见的嵌套的子ViewModel。我们其实还建议，如果一个页面业务非常复杂，不要把所有逻辑都写在一个ViewModel，可以把页面做业务划分，把不同的业务放到不同的ViewModel，然后整合到一个总的ViewModel，这样做起来可以使我们的代码业务清晰、简短意赅，也方便后人的维护。
总的来说，ViewModel和View之前仅仅只有绑定的关系，View层需要的属性和事件处理都是在XML里面绑定好了，ViewModel层不会去操作UI，只是根据业务要求处理数据，这些数据自动映射到View层控件的属性上。关于ViewModel类中包含哪些模块和字段，这个需要开发者自己去衡量，我们建议ViewModel不要引入太多的成员变量，成员变量最好只有上面的提到的5种（context、model……），能不引入其他类型的变量就尽量不要引进来，太多的成员变量对于整个代码结构破坏很大，后面维护的人要时刻关心成员变量什么时候被初始化、什么时候被清掉、什么时候被赋值或者改变，一个细节不小心可能就出现潜在的Bug。太多不清晰定义的成员变量又没有注释的代码是很难维护的。
另外，我们会把UI控件的属性和事件都通过XML（如bind：text=@{...}）绑定。如果一个业务逻辑要弹一个Dialog，但是你又不想在ViewModel里面做弹窗的事（ViewModel不希望做UI相关的事）或者说改变ActionBar上面的图标的颜色，改变ActionBar按钮是否可点击，这些都不是写在XML里面（都是用Java代码初始化的），如何对这些控件的属性做绑定呢？我们先来看下代码：
public class MainViewModel implements ViewModel {
....
//true的时候弹出Dialog，false的时候关掉dialog
public final ObservableBoolean isShowDialog = new ObservableBoolean();
....
.....
}
// 在View层做一个对isShowDialog改变的监听
public class MainActivity extends RxBasePmsActivity {

private MainViewModel mainViewModel;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
.....
mainViewModel.isShowDialog.addOnPropertyChangedCallback(new android.databinding.Observable.OnPropertyChangedCallback() {
@Override
public void onPropertyChanged(android.databinding.Observable sender, int propertyId) {
if (mainViewModel.isShowDialog.get()) {
dialog.show();
} else {
dialog.dismiss();
}
}
});
}
...
}

简单地说你可以对任意的ObservableField做监听，然后根据数据的变化做相应UI的改变，业务层ViewModel只要根据业务处理数据就行，以数据来驱动UI。

Answer 2

Databinding 是一种框架，MVVM是一种模式，两者的概念是不一样的。我的理解DataBinding是一个实现数据和UI绑定的框架，只是一个实现MVVM模式的工具。ViewModel和View可以通过DataBinding来实现单向绑定和双向绑定，这套UI和数据之间的动态监听和动态更新的框架Google已经帮我们做好了。在MVVM模式中ViewModel和View是用绑定关系来实现的，所以有了DataBinding 使我们构建Android MVVM 应用程序成为可能。