Android DataBinding單向數(shù)據(jù)綁定深入探究

更新時(shí)間：2022年11月15日 10:08:45 作者：昉鈺

看了谷歌官方文章確實(shí)寫(xiě)的太簡(jiǎn)略了，甚至看完之后有很多地方還不知道怎么回事兒或者怎么用，那么接下來(lái)我將通過(guò)文章全面介紹一下DataBinding單向數(shù)據(jù)綁定

在前面DataBinding原理----布局的加載這篇文章中，我們說(shuō)明了DataBinding中布局的加載過(guò)程，這里繼續(xù)下一步，數(shù)據(jù)是如何進(jìn)行綁定的，這里只介紹單向數(shù)據(jù)綁定，即數(shù)據(jù)的變化會(huì)反映到控件上；后面再介紹雙向數(shù)據(jù)綁定。

在分析源碼之前，在心里要有一個(gè)概念就是這里的數(shù)據(jù)綁定是基于觀察者模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以在閱讀這部分源碼的時(shí)候要著重分清楚，誰(shuí)是觀察者誰(shuí)是被觀察者，把這個(gè)思想放在心理，這樣就能抓住代碼的本質(zhì)。

這一篇分為兩個(gè)小部分，首先是數(shù)據(jù)的綁定流程分析，然后是觀察者模式綁定關(guān)系的建立流程。

一、數(shù)據(jù)綁定流程

代碼分析，走起。還是貼一段Activity的代碼如下：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private val viewModel: SimpleViewModel by viewModels()
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        val binding: ActivityMainBinding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)
        binding.lifecycleOwner = this
        binding.viewModel = viewModel
    }
}

數(shù)據(jù)綁定的關(guān)鍵就是binding.viewModel = viewModel這行代碼，其調(diào)用的方法實(shí)現(xiàn)如下：

    public void setViewModel(@Nullable com.zfang.databindingstudy.module.SimpleViewModel ViewModel) {
        this.mViewModel = ViewModel;
        synchronized(this) {
            mDirtyFlags |= 0x4L;
        }
        notifyPropertyChanged(BR.viewModel);
        super.requestRebind();
    }

notifyPropertyChanged這一行其實(shí)就是在通知觀察者，數(shù)據(jù)發(fā)生變化了。不過(guò)這不是我們這里關(guān)注的重點(diǎn)（不過(guò)注意這里的mDirtyFlags 已經(jīng)被修改了，已經(jīng)有值）。重點(diǎn)在后面的那一行super.requestRebind()，其實(shí)現(xiàn)如下：

  protected void requestRebind() {
        //處理有include標(biāo)簽的情況
        if (mContainingBinding != null) {
            mContainingBinding.requestRebind();
        } else {
            //我們的場(chǎng)景下走的是這里
            final LifecycleOwner owner = this.mLifecycleOwner;
            if (owner != null) {
                //如果生命周期不是至少STARTED則返回
                Lifecycle.State state = owner.getLifecycle().getCurrentState();
                if (!state.isAtLeast(Lifecycle.State.STARTED)) {
                    return; // wait until lifecycle owner is started
                }
            }
            synchronized (this) {
                if (mPendingRebind) {
                    return;
                }
                //置標(biāo)志位
                mPendingRebind = true;
            }
            if (USE_CHOREOGRAPHER) {
                //走這里，使用垂直同步刷新
                mChoreographer.postFrameCallback(mFrameCallback);
            } else {
                mUIThreadHandler.post(mRebindRunnable);
            }
        }
    }

首先判斷是不是屬于include標(biāo)簽的情況（也就是布局中包含include標(biāo)簽），如果不是則走到else分支，然后判斷生命周期是不是至少STARTED狀態(tài)，如果不是則不執(zhí)行數(shù)據(jù)綁定（生命周期恢復(fù)的時(shí)候會(huì)再執(zhí)行數(shù)據(jù)綁定）；如果滿(mǎn)足生命周期要求，則繼續(xù)判斷，首先把mPendingRebind 置位（避免重復(fù)綁定數(shù)據(jù)），然后使用垂直同步刷新機(jī)制post了一個(gè)callback，callback實(shí)現(xiàn)（位于ViewDataBinding的構(gòu)建函數(shù)中）如下：

    if (USE_CHOREOGRAPHER) {
        mChoreographer = Choreographer.getInstance();
        mFrameCallback = new Choreographer.FrameCallback() {
            @Override
            public void doFrame(long frameTimeNanos) {
                mRebindRunnable.run();
            }
        };
    } else {
        mFrameCallback = null;
        mUIThreadHandler = new Handler(Looper.myLooper());
    }

其實(shí)最終走的還是mRebindRunnable，其實(shí)現(xiàn)如下：

    private final Runnable mRebindRunnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            synchronized (this) {
                mPendingRebind = false;
            }
            //處理弱引用隊(duì)列中的監(jiān)聽(tīng)器，避免內(nèi)在泄漏
            processReferenceQueue();
            //如果是Android4.4及以后走這里
            if (VERSION.SDK_INT >= VERSION_CODES.KITKAT) {
                // Nested so that we don't get a lint warning in IntelliJ
                //如果View還沒(méi)attach上，則返回；后面attach上會(huì)再執(zhí)行數(shù)據(jù)綁定
                if (!mRoot.isAttachedToWindow()) {
                    // Don't execute the pending bindings until the View
                    // is attached again.
                    mRoot.removeOnAttachStateChangeListener(ROOT_REATTACHED_LISTENER);
                    mRoot.addOnAttachStateChangeListener(ROOT_REATTACHED_LISTENER);
                    return;
                }
            }
            //執(zhí)行數(shù)據(jù)綁定.
            executePendingBindings();
        }
    };

嗯，代碼中都寫(xiě)了注釋。首先處理弱引用隊(duì)列，避免內(nèi)存泄漏，然后判斷如果View還沒(méi)attach則返回，后面attach上再執(zhí)行數(shù)據(jù)綁定。最后調(diào)用executePendingBindings，執(zhí)行數(shù)據(jù)綁定。

    public void executePendingBindings() {
        if (mContainingBinding == null) {
            //沒(méi)有include會(huì)走這里
            executeBindingsInternal();
        } else {
            mContainingBinding.executePendingBindings();
        }
    }

我們的場(chǎng)景下走executeBindingsInternal，代碼如下：

    private void executeBindingsInternal() {
        if (mIsExecutingPendingBindings) {
            requestRebind();
            return;
        }
        //這里調(diào)用了apt代碼生存的方法，也就是我們工程中的方法。
        if (!hasPendingBindings()) {
            return;
        }
        mIsExecutingPendingBindings = true;
        mRebindHalted = false;
        if (mRebindCallbacks != null) {
            mRebindCallbacks.notifyCallbacks(this, REBIND, null);
            // The onRebindListeners will change mPendingHalted
            if (mRebindHalted) {
                mRebindCallbacks.notifyCallbacks(this, HALTED, null);
            }
        }
        if (!mRebindHalted) {
            //這里執(zhí)行綁定
            executeBindings();
            if (mRebindCallbacks != null) {
                mRebindCallbacks.notifyCallbacks(this, REBOUND, null);
            }
        }
        mIsExecutingPendingBindings = false;
    }

上面主要是一些條件判斷，避免重復(fù)執(zhí)行綁定。其中方法hasPendingBindings判斷有沒(méi)有需要執(zhí)行數(shù)據(jù)綁定，最后executeBindings調(diào)用執(zhí)行數(shù)據(jù)綁定；hasPendingBindings的實(shí)現(xiàn)位于ActivityMainBindingImpl.java中，也就是DataBinding幫我們生存的類(lèi)，代碼如下：

   //ActivityMainBindingImpl.java
   public boolean hasPendingBindings() {
        synchronized(this) {
            if (mDirtyFlags != 0) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

上面我們說(shuō)過(guò)mDirtyFlags 在setViewModel方法調(diào)用的時(shí)候參數(shù)已經(jīng)不為0了，所以這里會(huì)返回true，也就是后面會(huì)執(zhí)行到executeBindings方法，其實(shí)現(xiàn)也位于ActivityMainBindingImpl.java類(lèi)中，代碼如下：

    @Override
    protected void executeBindings() {
        long dirtyFlags = 0;
        synchronized (this) {
            //復(fù)制位標(biāo)識(shí)，記錄了哪些數(shù)據(jù)發(fā)生變化。
            dirtyFlags = mDirtyFlags;
            mDirtyFlags = 0;
        }
        java.lang.String viewModelFirstGetValue = null;
        androidx.lifecycle.LiveData<java.lang.String> viewModelSecond = null;
        androidx.lifecycle.LiveData<java.lang.String> viewModelFirst = null;
        java.lang.String viewModelSecondGetValue = null;
        com.zfang.databindingstudy.module.SimpleViewModel viewModel = mViewModel;
        //根據(jù)dirtyFlags 判斷哪些數(shù)據(jù)發(fā)生變化，一個(gè)變量會(huì)對(duì)應(yīng)到二進(jìn)制里面的一個(gè)位
        //該位不為0，說(shuō)明數(shù)據(jù)有變化，于是會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的獲得數(shù)據(jù)邏輯。
        if ((dirtyFlags & 0xfL) != 0) {
            if ((dirtyFlags & 0xdL) != 0) {
                if (viewModel != null) {
                    // read viewModel.second
                    viewModelSecond = viewModel.getSecond();
                }
                updateLiveDataRegistration(0, viewModelSecond);
                if (viewModelSecond != null) {
                    // read viewModel.second.getValue()
                    viewModelSecondGetValue = viewModelSecond.getValue();
                }
            }
            if ((dirtyFlags & 0xeL) != 0) {
                if (viewModel != null) {
                    // read viewModel.first
                    viewModelFirst = viewModel.getFirst();
                }
                //建立觀察者綁定關(guān)系
                updateLiveDataRegistration(1, viewModelFirst);
                if (viewModelFirst != null) {
                    // read viewModel.first.getValue()
                    viewModelFirstGetValue = viewModelFirst.getValue();
                }
            }
        }
        // batch finished
        //根據(jù)上面拿到的數(shù)據(jù)調(diào)用setText，也就是設(shè)置了相應(yīng)的數(shù)據(jù)到UI上，實(shí)現(xiàn)
        //了數(shù)據(jù)的變化更新的UI邏輯。
        if ((dirtyFlags & 0xeL) != 0) {
            // api target 1
            androidx.databinding.adapters.TextViewBindingAdapter.setText(this.first, viewModelFirstGetValue);
        }
        if ((dirtyFlags & 0xdL) != 0) {
            // api target 1
            androidx.databinding.adapters.TextViewBindingAdapter.setText(this.second, viewModelSecondGetValue);
        }
    }
    // Listener Stub Implementations
    // callback impls
    // dirty flag
    private long mDirtyFlags = 0xffffffffffffffffL;
    /* flag mapping
        flag 0 (0x1L): viewModel.second
        flag 1 (0x2L): viewModel.first
        flag 2 (0x3L): viewModel
        flag 3 (0x4L): null
    flag mapping end*/
    //end

首先說(shuō)明下，我們的model里面一般來(lái)說(shuō)會(huì)有幾個(gè)變量，其實(shí)每一個(gè)變量在DataBinding中都會(huì)有一個(gè)二進(jìn)制位來(lái)標(biāo)識(shí)當(dāng)前數(shù)據(jù)是否發(fā)生了變化，如果發(fā)生變化，則該位置1，然后用dirtyFlags 作一個(gè)“與”運(yùn)算就可以判斷出該數(shù)據(jù)位是否發(fā)生了變化（好好體會(huì)下）。

對(duì)應(yīng)到我們的場(chǎng)景中，flag 0 (0x1L): viewModel.second這個(gè)標(biāo)識(shí)就對(duì)應(yīng)到second這個(gè)變量，而flag 1 (0x2L): viewModel.first就對(duì)應(yīng)到first這個(gè)變量，再用dirtyFlags作運(yùn)算就知道哪個(gè)位發(fā)生變化。

等等，數(shù)據(jù)是已經(jīng)綁定了，怎么沒(méi)看到觀察者模式的綁定關(guān)系？其實(shí)上面的代碼注釋已經(jīng)說(shuō)明了，這行代碼updateLiveDataRegistration正是建立了觀察者模式的綁定關(guān)系。

終于看到數(shù)據(jù)的綁定了，下面繼續(xù)看下updateLiveDataRegistration是如何建立觀察者模式的綁定關(guān)系。

二、建立觀察者模式綁定關(guān)系

首先貼上updateLiveDataRegistration的代碼如下：

    //ViewDataBinding.java
    protected boolean updateLiveDataRegistration(int localFieldId, LiveData<?> observable) {
        mInLiveDataRegisterObserver = true;
        try {
            return updateRegistration(localFieldId, observable, CREATE_LIVE_DATA_LISTENER);
        } finally {
            mInLiveDataRegisterObserver = false;
        }
    }

首先作下參數(shù)說(shuō)明，第一個(gè)參數(shù)說(shuō)明是哪個(gè)位置上的變量，第二個(gè)是個(gè)LiveData（對(duì)應(yīng)到了我們?cè)赩iewModel中定義的數(shù)據(jù)變量，也就是要被觀察的變量）。這里只是簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)用下updateRegistration，最后一個(gè)參數(shù)是一個(gè)creator（利用了工廠(chǎng)方法模式），其實(shí)現(xiàn)如下：

    private static final CreateWeakListener CREATE_LIVE_DATA_LISTENER = new CreateWeakListener() {
        @Override
        public WeakListener create(
                ViewDataBinding viewDataBinding,
                int localFieldId,
                ReferenceQueue<ViewDataBinding> referenceQueue
        ) {
            return new LiveDataListener(viewDataBinding, localFieldId, referenceQueue)
                    .getListener();
        }
    };

就是創(chuàng)建了一個(gè)LiveDataListener對(duì)象，并調(diào)用了它的getListener方法，該方法會(huì)返回一個(gè)WeakListener類(lèi)型的變量。繼續(xù)上面的updateRegistration方法，代碼如下：

    protected boolean updateRegistration(int localFieldId, Object observable,
            CreateWeakListener listenerCreator) {
        //由于observable是一個(gè)livedata對(duì)象且不空，所以不會(huì)走這里。
        if (observable == null) {
            return unregisterFrom(localFieldId);
        }
        WeakListener listener = mLocalFieldObservers[localFieldId];
        //因?yàn)槭堑谝淮芜M(jìn)入這里，所以會(huì)進(jìn)入到registerTo中
        if (listener == null) {
            registerTo(localFieldId, observable, listenerCreator);
            return true;
        }
        if (listener.getTarget() == observable) {
            return false;//nothing to do, same object
        }
        unregisterFrom(localFieldId);
        registerTo(localFieldId, observable, listenerCreator);
        return true;
    }

根據(jù)代碼中的注釋可知，如果是第一次進(jìn)入最后會(huì)進(jìn)入到registerTo方法中，其實(shí)現(xiàn)如下：

    protected void registerTo(int localFieldId, Object observable,
            CreateWeakListener listenerCreator) {
        if (observable == null) {
            return;
        }
        WeakListener listener = mLocalFieldObservers[localFieldId];
        if (listener == null) {
            //上面說(shuō)過(guò)這里返回的是個(gè)WeakListener對(duì)象。
            listener = listenerCreator.create(this, localFieldId, sReferenceQueue);
            //把對(duì)象保存起來(lái)
            mLocalFieldObservers[localFieldId] = listener;
            //設(shè)置lifeCycle
            if (mLifecycleOwner != null) {
                listener.setLifecycleOwner(mLifecycleOwner);
            }
        }
        //建立觀察者綁定關(guān)系
        listener.setTarget(observable);
    }

首先判斷如果listener則創(chuàng)建，返回的是一個(gè)WeakListener對(duì)象（其實(shí)中間還有一個(gè)LiveDataListener對(duì)象，WeakListener對(duì)象的mObservable變量會(huì)持有LiveDataListener對(duì)象），然后保存到mLocalFieldObservers數(shù)組中，看上去就是一個(gè)觀察者數(shù)組對(duì)象，最后調(diào)用WeakListener的setTarget方法，其實(shí)現(xiàn)如下：

    public void setTarget(T object) {
        //這里的object就是傳遞過(guò)來(lái)的liveData對(duì)象，下面會(huì)把它保存到target中
        unregister();
        mTarget = object;
        if (mTarget != null) {
            //mObservable其實(shí)就是LiveDataListener對(duì)象
            mObservable.addListener(mTarget);
        }
    }

重復(fù)下，上面的mTarget就是ViewModel中的LiveData對(duì)象，mObservable其實(shí)就是LiveDataListener對(duì)象，所以調(diào)用了LiveDataListener的addListener方法，實(shí)現(xiàn)如下：

    //ViewDataBinding$LiveDataListener
    public void addListener(LiveData<?> target) {
        //target是LiveData
        LifecycleOwner lifecycleOwner = getLifecycleOwner();
        if (lifecycleOwner != null) {
            //LiveData監(jiān)聽(tīng)了lifecycleOwner的生命周期變化。
            target.observe(lifecycleOwner, this);
        }
    }

很簡(jiǎn)單的邏輯，就是通過(guò)target.observe(lifecycleOwner, this)建立了觀察者模式的綁定關(guān)系。之后生命周期發(fā)生變化就會(huì)調(diào)用到onChange方法，代碼如下：

        public void onChanged(@Nullable Object o) {
            ViewDataBinding binder = mListener.getBinder();
            if (binder != null) {
                binder.handleFieldChange(mListener.mLocalFieldId, mListener.getTarget(), 0);
            }
        }

這里的binder其實(shí)就是ActivityMainBindingImpl，隨后調(diào)用handleFieldChange，代碼如下：

    protected void handleFieldChange(int mLocalFieldId, Object object, int fieldId) {
        if (mInLiveDataRegisterObserver || mInStateFlowRegisterObserver) {
            // We're in LiveData or StateFlow registration, which always results in a field change
            // that we can ignore. The value will be read immediately after anyway, so
            // there is no need to be dirty.
            return;
        }
        //調(diào)用了子類(lèi)實(shí)現(xiàn)，也就是ActivityMainBindingImpl
        boolean result = onFieldChange(mLocalFieldId, object, fieldId);
        if (result) {
            //重新綁定數(shù)據(jù)
            requestRebind();
        }
    }

首先調(diào)用了onFiledChange，它的實(shí)現(xiàn)位于apt生存的代碼中，如下：

    @Override
    protected boolean onFieldChange(int localFieldId, Object object, int fieldId) {
        switch (localFieldId) {
            case 0 :
                return onChangeViewModelSecond((androidx.lifecycle.LiveData<java.lang.String>) object, fieldId);
            case 1 :
                return onChangeViewModelFirst((androidx.lifecycle.LiveData<java.lang.String>) object, fieldId);
        }
        return false;
    }
    private boolean onChangeViewModelSecond(androidx.lifecycle.LiveData<java.lang.String> ViewModelSecond, int fieldId) {
        if (fieldId == BR._all) {
            synchronized(this) {
                    mDirtyFlags |= 0x1L;
            }
            return true;
        }
        return false;
    }
    private boolean onChangeViewModelFirst(androidx.lifecycle.LiveData<java.lang.String> ViewModelFirst, int fieldId) {
        if (fieldId == BR._all) {
            synchronized(this) {
                    mDirtyFlags |= 0x2L;
            }
            return true;
        }
        return false;
    }

根據(jù)哪些數(shù)據(jù)發(fā)生變化，返回true或者false，如果返回true，之后會(huì)調(diào)用requestRebind，不正是對(duì)應(yīng)開(kāi)了開(kāi)頭中分析的函數(shù)了嗎？形成閉環(huán)。從而完成了整個(gè)觀察者模式的建立與響應(yīng)流程。

這一篇中分析了數(shù)據(jù)的綁定與觀察者模式的建立流程，如果想了解DataBinding中布局的加載可以看前一篇DataBinding原理----布局的加載。下一篇將會(huì)分析雙向數(shù)據(jù)綁定流程。

到此這篇關(guān)于Android DataBinding單向數(shù)據(jù)綁定深入探究的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Android DataBinding 內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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