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从零开始的Android新项目7 - Data Binding入门篇

Data Binding自从去年的Google I/O发布到至今,也有近一年的时间了。这一年来,从Beta到如今比较完善的版本,从Android Studio 1.3到如今2.1.2的支持,可以说Data Binding已经是一个可用度较高,也能带来实际生产力提升的技术了。

然而事实上,真正使用到Data Binding的公司、项目仍然是比较少的。可能是出于稳定性考虑,亦或是对Data Binding技术本身不够熟悉,又或许对新技术没什么追求。

我司在新的产品中就全面使用了Data Binding技术,无论是我,还是新来直接面对Data Binding上手的工程师也好,都对其爱不释手,用惯了后简直停不下来。

希望在看完本文的介绍后,会有更多的朋友产生兴趣,来使用Data Binding,参与它的讨论。

Demo源码库:DataBindingSample

什么是Data Binding

Data Binding,顾名思义,数据绑定,是Google对MVVM在Android上的一种实现,可以直接绑定数据到xml中,并实现自动刷新。现在最新的版本还支持双向绑定,尽管使用场景不是那么多。

Data Binding可以提升开发效率(节省很多以往需要手写的java代码),性能高(甚至超越手写代码),功能强(强大的表达式支持)。

用途

  • 去掉Activities & Fragments内的大部分UI代码(setOnClickListener, setText, findViewById, etc.)
  • XML变成UI的唯一真实来源
  • 减少定义view id的主要用途(数据绑定直接发生在xml)

开源方案

  • ButterKnife, Jake大神的知名库了,可以少些很多findViewById,setOnClickListener,取而代之地用annotation去生成代码。
  • Android Annotations,同样通过annotation,大量的annotation,侵入性较强,需要遵循其规范写一些代码,像是@AfterViews注释中才能对View进行操作。
  • RoboBinding,和Data Binding最相似的一个方案,同样很多事情放在xml去做了,使用了aspectJ去做生成。

除了这些比较有名的,还有很多各不相同的方案,但自从data binding发布后,可以说它们都再也没有用武之地了,因为无论从性能、功能,还是ide的支持上,data binding都更好。

优势

  • UI代码放到了xml中,布局和数据更紧密
  • 性能超过手写代码
  • 保证执行在主线程

劣势

  • IDE支持还不那么完善(提示、表达式)
  • 报错信息不那么直接
  • 重构支持不好(xml中进行重构,java代码不会自动修改)

使用

使用起来实在很简单,在app模块的build.gradle中加上几行代码就行了。

Gradle

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android {

dataBinding {
enabled = true
}
}

layout tag

把一个普通的layout变成data binding layout也只要几行的修改:

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<layout>
// 原来的layout
</layout>

在xml的最外层套上layout标签即可,修改后就可以看到生成了该布局对应的*Binding类。

Binding生成规则

默认生成规则:xml通过文件名生成,使用下划线分割大小写。
比如activity_demo.xml,则会生成ActivityDemoBinding,item_search_hotel则会生成ItemSearchHotelBinding。

view的生成规则类似,只是由于是类变量,首字母不是大写,比如有一个TextView的id是first_name,则会生成名为firstName的TextView。

我们也可以自定义生成的class名字,只需要:

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<data class=“ContactItem”>

</data>

这样生成的类就会变成ContactItem

基础用法

生成Binding实例

所有Binding实例的生成都可以通过DataBindingUtil进行,方法名与该view的原inflate方法一致,如activity仍然为setContentView,只是增加了参数因为需要获得activity。

去除findViewById

使用了Data Binding后,我们再也不需要findViewById,因为一切有id的view,都已经在Binding类中被初始化完成了,只需要直接通过binding实例访问即可。

变量绑定

使用data标签,我们就可以在xml中申明变量,在其中使用该变量的field,并通过binding实例set进来。

如:

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<data>
<variable
name="employee"
type="com.github.markzhai.databindingsample.Employee"/>

</data>
<LinearLayout
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:gravity="center_horizontal"
android:orientation="vertical"
tools:context=".DemoActivity">


<TextView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="@{employee.lastName}"
android:layout_marginLeft="5dp"/>


</LinearLayout>

然后我们就可以在java代码中使用

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binding.setEmployee(employee);
// 或者直接通过setVariable
binding.setVariable(BR.employee, employee);

事件绑定

严格意义上来说,事件绑定也是一种变量绑定。我们可以在xml中直接绑定

  • android:onClick
  • android:onLongClick
  • android:onTextChanged

方法引用

通常会在java代码中定义一个名为Handler或者Presenter的类,然后set进来,方法签名需和对应listener方法一致。

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<layout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
xmlns:bind="http://schemas.android.com/apk/res-auto">


<data>

<import type="android.view.View"/>

<variable
name="employee"
type="com.github.markzhai.databindingsample.Employee"/>


<variable
name="presenter"
type="com.github.markzhai.databindingsample.DemoActivity.Presenter"/>

</data>

<LinearLayout
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:gravity="center_horizontal"
android:orientation="vertical"
tools:context=".DemoActivity">


<EditText
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:hint="输入 First Name"
android:onTextChanged="@{presenter::onTextChanged}"/>


<TextView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:onClick="@{presenter.onClick}"
android:text="@{employee.firstName}"/>


</LinearLayout>

</layout>

在Java代码中:

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@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
...
binding.setPresenter(new Presenter());
...
}

public class Presenter {
public void onTextChanged(CharSequence s, int start, int before, int count) {
employee.setFirstName(s.toString());
employee.setFired(!employee.isFired.get());
}

public void onClick(View view) {
Toast.makeText(DemoActivity.this, "点到了", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
}

监听器绑定(lambda)

可以不遵循默认的方法签名:

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<TextView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_margin="5dp"
android:visibility="@{employee.isFired ? View.GONE : View.VISIBLE}"
android:onClick="@{() -> presenter.onClickListenerBinding(employee)}"/>

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public class Presenter {
public void onClickListenerBinding(Employee employee) {
Toast.makeText(DemoActivity.this, employee.getLastName(),
Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
}

Data Binding原理

狭义原理

狭义上,我们可以直接通过调用的接口以及生成的一些类,来观察其工作原理。

作为切入口,我们来看看DataBindingUtil的接口:

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public static <T extends ViewDataBinding> T setContentView(Activity activity, int layoutId,
DataBindingComponent bindingComponent)
{

activity.setContentView(layoutId);
View decorView = activity.getWindow().getDecorView();
ViewGroup contentView = (ViewGroup) decorView.findViewById(android.R.id.content);
return bindToAddedViews(bindingComponent, contentView, 0, layoutId);
}

private static <T extends ViewDataBinding> T bindToAddedViews(DataBindingComponent component,
ViewGroup parent, int startChildren, int layoutId)
{

final int endChildren = parent.getChildCount();
final int childrenAdded = endChildren - startChildren;
if (childrenAdded == 1) {
final View childView = parent.getChildAt(endChildren - 1);
return bind(component, childView, layoutId);
} else {
final View[] children = new View[childrenAdded];
for (int i = 0; i < childrenAdded; i++) {
children[i] = parent.getChildAt(i + startChildren);
}
return bind(component, children, layoutId);
}
}

可以看到,然后会跑到具体Binding类中:

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public ItemFeedRecommendUserBinding(android.databinding.DataBindingComponent bindingComponent, View root) {
super(bindingComponent, root, 9);
final Object[] bindings = mapBindings(bindingComponent, root, 5, sIncludes, sViewsWithIds);
this.mboundView0 = (android.widget.LinearLayout) bindings[0];
this.mboundView0.setTag(null);
this.recommendUserFirst = (com.amokie.stay.databinding.IncludeRecommendUserBinding) bindings[1];
this.recommendUserFourth = (com.amokie.stay.databinding.IncludeRecommendUserBinding) bindings[4];
this.recommendUserSecond = (com.amokie.stay.databinding.IncludeRecommendUserBinding) bindings[2];
this.recommendUserThird = (com.amokie.stay.databinding.IncludeRecommendUserBinding) bindings[3];
setRootTag(root);
// listeners
invalidateAll();
}

可以看到所有view是一次完成的初始化,比起一个个进行findViewById,显然这样一次性会更快。

除了view的初始化,在executeBindings中,会通过mDirtyFlags去判断各个field是否需要更新,而其置位则通过各个set函数去更新。

流程原理

data binding

处理layout文件 -> 变为没有data binding的layout文件
解析表达式 -> 确保表达式语法正确
解析依赖 -> user.isAdmin, isAdmin是field还是method…
Setter -> 如visibility

性能

  • 0反射
  • findViewById需要遍历整个viewgroup,而现在只需要做一次就可以初始化所有需要的view
  • 使用位标记来检验更新(dirtyFlags)
  • 数据改变在下一次批量更新才会触发操作
  • 表达式缓存,同一次刷新中不会重复计算

进阶用法

表达式

  • 算术 + - / * %
  • 字符串合并 +
  • 逻辑 && ||
  • 二元 & | ^
  • 一元 + - ! ~
  • 移位 >> >>> <<
  • 比较 == > < >= <=
  • Instanceof
  • Grouping ()
  • 文字 - character, String, numeric, null
  • Cast
  • 方法调用
  • Field 访问
  • Array 访问 []
  • 三元 ?:

尚且不支持this, super, new, 以及显示的泛型调用。

值得一提的是还有空合并运算符,如

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android:text=“@{user.displayName ?? user.lastName}”

会取第一个非空值作为结果。

这里举一个常见的例子,某个view的margin是其左侧ImageView的margin加上该ImageView的宽度,以往我们可能需要再定义一个dimension来放这两个值的合,现在只需要

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android:marginLeft="@{@dimen/margin + @dimen/avatar_size}"

就搞定了。

我们甚至还可以直接组合字符串,如:

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android:text="@{@string/nameFormat(firstName, lastName)}"

<string name="nameFormat">%s, %s</string>

避免空指针

data binding会自动帮助我们进行空指针的避免,比如说@{employee.firstName},如果employee是null的话,employee.firstName则会被赋默认值(null)。int的话,则是0。

需要注意的是数组的越界,毕竟这儿是xml而不是java,没地方让你去判断size的。

include

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<include layout=“@layout/namebind:user="@{user}"/>

对于include的布局,使用方法类似,不过需要在里面绑定两次,外面include该布局的layout使用bind:user给set进去。

这里需要注意的一点是,被include的布局必须顶层是一个ViewGroup,目前Data Binding的实现,如果该布局顶层是一个View,而不是ViewGroup的话,binding的下标会冲突(被覆盖),从而产生一些预料外的结果。

ViewStubs

ViewStub比较特殊,在被实际inflate前是不可见的,所以使用了特殊的方案,用了final的ViewStubProxy来代表它,并监听了ViewStub.OnInflateListener:

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private OnInflateListener mProxyListener = new OnInflateListener() {
@Override
public void onInflate(ViewStub stub, View inflated) {
mRoot = inflated;
mViewDataBinding = DataBindingUtil.bind(mContainingBinding.mBindingComponent,
inflated, stub.getLayoutResource());
mViewStub = null;

if (mOnInflateListener != null) {
mOnInflateListener.onInflate(stub, inflated);
mOnInflateListener = null;
}
mContainingBinding.invalidateAll();
mContainingBinding.forceExecuteBindings();
}
};

在onInflate的时候才会进行真正的初始化。

Observable

一个纯净的Java ViewModel类被更新后,并不会让UI去更新。而数据绑定后,我们当然会希望数据变更后UI会即时刷新,Observable就是为此而生的概念。

BaseObservable

类继承BaseObservable:

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private static class User extends BaseObservable {
private String firstName;
private String lastName;
@Bindable
public String getFirstName() {
return this.firstName;
}
@Bindable
public String getLastName() {
return this.lastName;
}
public void setFirstName(String firstName) {
this.firstName = firstName;
notifyPropertyChanged(BR.firstName);
}
public void setLastName(String lastName) {
this.lastName = lastName;
notifyPropertyChanged(BR.lastName);
}
}

BaseObservable提供了一系列notify函数(其实就是notifyChange和notifyPropertyChanged),前者会刷新所有的值域,后者则只更新对应BR的flag,该BR的生成通过注释@Bindable生成,在上面的实例代码中,我们可以看到两个get方法被注释上了,所以我们可以通过BR访问到它们并进行特定属性改变的notify。

Observable Fields

如果所有要绑定的都需要创建Observable类,那也太麻烦了。所以Data Binding还提供了一系列Observable,包括 ObservableBoolean, ObservableByte, ObservableChar, ObservableShort, ObservableInt, ObservableLong, ObservableFloat, ObservableDouble, 和ObservableParcelable。我们还能通过ObservableField泛型来申明其他类型,如:

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private static class User {
public final ObservableField<String> firstName =
new ObservableField<>();
public final ObservableField<String> lastName =
new ObservableField<>();
public final ObservableInt age = new ObservableInt();
}

而在xml中,使用方法和普通的String,int一样,只是会自动刷新,但在java中访问则会相对麻烦:

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user.firstName.set("Google");
int age = user.age.get();

相对来说,每次要get/set还是挺麻烦,私以为还不如直接去继承BaseObservable。

Observable Collections

有一些应用使用更动态的结构来保存数据,这时候我们会希望使用Map来存储数据结构。Observable提供了ObservableArrayMap:

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ObservableArrayMap<String, Object> user = new ObservableArrayMap<>();
user.put("firstName", "Google");
user.put("lastName", "Inc.");
user.put("age", 17);

而在xml中,我们可以直接通过下标key访问它们:

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<data>
<import type="android.databinding.ObservableMap"/>
<variable name="user" type="ObservableMap&lt;String, Object>"/>
</data>

<TextView
android:text='@{user["lastName"]}'
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"/>

<TextView
android:text='@{String.valueOf(1 + (Integer)user["age"])}'
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"/>

当我们不想定义key的时候,可以使用ObservableArrayList:

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ObservableArrayList<Object> user = new ObservableArrayList<>();
user.add("Google");
user.add("Inc.");
user.add(17);

layout中直接通过数字下标进行访问。

动态变量

有时候,我们并不知道具体生成的binding类是什么。比如在RecyclerView中,可能有多种ViewHolder,而我们拿到的holder只是一个基类(这个基类具体怎么写下篇中会提到),这时候,我们可以在这些item的layout中都定义名字同样的variable,比如item,然后直接调用setVariable

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public void onBindViewHolder(BindingHolder holder, int position) {
final T item = mItems.get(position);
holder.getBinding().setVariable(BR.item, item);
holder.getBinding().executePendingBindings();
}

executePendingBindings会强制立即刷新绑定的改变。

参考资料

https://developer.android.com/topic/libraries/data-binding/index.html

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