编辑“︁Kotlin Android架构组件”︁

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== 概述 ==
'''Kotlin Android架构组件'''是Google官方推荐的一套用于构建健壮、可测试和可维护Android应用的库集合。这些组件基于Kotlin语言特性设计，通过提供生命周期感知、数据持久化、导航管理等核心功能，帮助开发者遵循[[MVVM]]（Model-View-ViewModel）等现代架构模式。

=== 核心组件 ===
* '''ViewModel'''：管理界面相关数据，生命周期感知
* '''LiveData'''：可观察的数据持有者，自动响应生命周期
* '''Room'''：SQLite对象映射库
* '''WorkManager'''：后台任务调度
* '''Navigation'''：应用内导航管理

<mermaid>
graph TD
    A[Activity/Fragment] -->|观察| B(LiveData)
    B --> C[ViewModel]
    C -->|读写| D[Repository]
    D -->|本地数据| E[Room]
    D -->|远程数据| F[Retrofit]
</mermaid>

== ViewModel ==
ViewModel类旨在以生命周期感知的方式存储和管理界面相关数据，允许数据在配置更改（如屏幕旋转）后继续存在。

=== 基本用法 ===
<syntaxhighlight lang="kotlin">
class MyViewModel : ViewModel() {
    private val _counter = MutableLiveData<Int>(0)
    val counter: LiveData<Int> = _counter

    fun increment() {
        _counter.value = (_counter.value ?: 0) + 1
    }
}

// 在Activity中使用
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private lateinit var viewModel: MyViewModel

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        viewModel = ViewModelProvider(this).get(MyViewModel::class.java)

        viewModel.counter.observe(this) { count ->
            // 更新UI
            textView.text = "Count: $count"
        }

        button.setOnClickListener { viewModel.increment() }
    }
}
</syntaxhighlight>

== LiveData ==
LiveData是一种可观察的数据持有者类，具有生命周期感知能力，确保只在活跃生命周期状态下更新UI。

=== 特性 ===
* 数据变化时自动通知观察者
* 自动清理引用防止内存泄漏
* 支持数据转换（<code>Transformations.map</code>和<code>Transformations.switchMap</code>）

<syntaxhighlight lang="kotlin">
// 转换示例
val userName: LiveData<String> = Transformations.map(userLiveData) { user ->
    "${user.firstName} ${user.lastName}"
}

// 合并多个LiveData
val combined = MediatorLiveData<Pair<String, Int>>().apply {
    addSource(nameLiveData) { name -> value = name to (ageLiveData.value ?: 0) }
    addSource(ageLiveData) { age -> value = (nameLiveData.value ?: "") to age }
}
</syntaxhighlight>

== Room持久化库 ==
Room在SQLite上提供了一个抽象层，允许更强大的数据库访问。

=== 核心注解 ===
* <code>@Entity</code>：定义数据表结构
* <code>@Dao</code>：数据访问对象接口
* <code>@Database</code>：数据库持有者类

<syntaxhighlight lang="kotlin">
@Entity
data class User(
    @PrimaryKey val uid: Int,
    @ColumnInfo(name = "first_name") val firstName: String?,
    @ColumnInfo(name = "last_name") val lastName: String?
)

@Dao
interface UserDao {
    @Query("SELECT * FROM user")
    fun getAll(): LiveData<List<User>>

    @Insert
    fun insertAll(vararg users: User)
}

@Database(entities = [User::class], version = 1)
abstract class AppDatabase : RoomDatabase() {
    abstract fun userDao(): UserDao
}
</syntaxhighlight>

== 实际案例：TODO应用 ==
结合所有组件的典型实现：

<mermaid>
sequenceDiagram
    participant UI as Activity/Fragment
    participant ViewModel
    participant Repository
    participant Room

    UI->>ViewModel: 用户点击添加按钮
    ViewModel->>Repository: addTask(task)
    Repository->>Room: 插入数据库
    Room-->>Repository: 插入成功
    Repository-->>ViewModel: 更新LiveData
    ViewModel->>UI: 通过LiveData通知更新列表
</mermaid>

=== 数据流公式 ===
<math>
UI \xrightarrow{Event} ViewModel \xrightarrow{Action} Repository \begin{cases} 
   \rightarrow Local Data \\
   \rightarrow Remote Data 
\end{cases}
</math>

== 最佳实践 ==
1. '''单一数据源'''：Repository应作为唯一真相源
2. '''UI逻辑分离'''：ViewModel不应持有View引用
3. '''测试策略'''：
   * 使用<code>InstantTaskExecutorRule</code>测试Room
   * 使用<code>TestObserver</code>验证LiveData
4. '''协程集成'''：结合<code>viewModelScope</code>处理异步操作

<syntaxhighlight lang="kotlin">
// 协程示例
class MyViewModel(private val repo: UserRepository) : ViewModel() {
    private val _users = MutableLiveData<List<User>>()
    val users: LiveData<List<User>> = _users

    fun loadUsers() {
        viewModelScope.launch {
            _users.value = repo.getUsers()
        }
    }
}
</syntaxhighlight>

== 高级主题 ==
=== 自定义生命周期所有者 ===
创建非UI组件的生命周期感知能力：

<syntaxhighlight lang="kotlin">
class MyLifecycleOwner : LifecycleOwner {
    private val registry = LifecycleRegistry(this)
    
    init {
        registry.currentState = Lifecycle.State.INITIALIZED
    }

    fun start() {
        registry.currentState = Lifecycle.State.STARTED
    }

    override fun getLifecycle(): Lifecycle = registry
}
</syntaxhighlight>

=== 状态保存 ===
使用<code>SavedStateHandle</code>在进程死亡后恢复数据：

<syntaxhighlight lang="kotlin">
class SavedStateViewModel(private val state: SavedStateHandle) : ViewModel() {
    companion object {
        private const val KEY = "counter_key"
    }

    val counter: LiveData<Int> = state.getLiveData(KEY, 0)

    fun increment() {
        state[KEY] = (state[KEY] ?: 0) + 1
    }
}
</syntaxhighlight>

== 总结 ==
Kotlin Android架构组件通过以下方式提升应用质量：
* '''可维护性'''：清晰的职责分离
* '''可测试性'''：各组件独立测试
* '''稳定性'''：生命周期感知减少内存泄漏
* '''高效性'''：内置协程支持简化异步编程

建议开发者逐步采用这些组件，先从ViewModel和LiveData开始，再逐步集成Room和Navigation等其他组件。

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