Android 面试总结 - LiveData
LiveData 是什么？
LiveData 是 JetPack 的一部分。
LiveData 是一种可观察的数据存储器类。与常规的可观察类不同，LiveData 具有生命周期感知能力，意指它遵循其他应用组件（如 Activity、Fragment 或 Service）的生命周期。这种感知能力可确保 LiveData 仅更新处于活跃生命周期状态的应用组件观察者。
如果观察者（由Observer类表示）的生命周期处于STARTED或RESUMED状态，则 LiveData 会认为该观察者处于活跃状态。LiveData 只会将更新通知给活跃的观察者。为观察LiveData对象而注册的非活跃观察者不会收到更改通知。
您可以注册与实现LifecycleOwner接口的对象配对的观察者。有了这种关系，当相应的Lifecycle对象的状态变为DESTROYED时，便可移除此观察者。这对于 Activity 和 Fragment 特别有用，因为它们可以放心地观察LiveData对象，而不必担心泄露（当 Activity 和 Fragment 的生命周期被销毁时，系统会立即退订它们）。
摘自官方文档：LiveData 概览
LiveData 相关问题是面试高频题，因为他具有生命周期感知能力，支持黏性事件，采用了观察者模式，某种程度上也可以用作事件总线。
根据官方文档我们知道它的主要作用：数据持有存储器类、可观察类、具有生命周期感知能力。
问题来了：
LiveData 怎么感知生命周期感知？需要取消注册吗？
setValue 和 postValue 有什么区别
设置相同的值，订阅的观察者们会收到同样的值吗
粘性事件原理，怎么防止数据倒灌
observeForever怎么用
基本使用
MainRepository
class MainRepository { suspend fun getNameList(): List<String> { // 获取数据切到工作线程，模拟网络请求过程 return withContext(Dispatchers.IO) { listOf("张三", "李四") } } } 复制代码MainViewModel
class MainViewModel: ViewModel() { private val nameList = MutableLiveData<List<String>>() val nameListResult: LiveData<List<String>> = nameList private val mainRepository = MainRepository() fun getNames() { // 使用协程模拟请求过程 viewModelScope.launch { nameList.value = mainRepository.getNameList() } } } 复制代码MainActivity
class MainActivity : AppCompatActivity() { // 创建 ViewModel 方式 1 // 通过 kotlin 委托特性创建 ViewModel // 需添加依赖 implementation 'androidx.activity:activity-ktx:1.2.3' // viewModels() 内部也是通过 创建 ViewModel 方式 2 来创建的 ViewModel private val mainViewModel: MainViewModel by viewModels() override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate (savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) // 创建 ViewModel 方式 2 val mainViewModel = ViewModelProvider(this).get(MainViewModel::class.java) // 通过 LiveData.observe 订阅观察者 mainViewModel.nameListResult.observe(this, { Log.i("MainActivity", "mainViewModel: nameListResult: $it") }) mainViewModel.getNames() } } 复制代码打开app -> 正常看到日志
18:03:02.575 : mainViewModel: nameListResult: [张三, 李四] 复制代码
源码解析
LiveData 通过 observe 方法来订阅观察者，以此为查看源码的入口：
方法注释包含的知识很多，请认真阅读注释 (百度翻译过来的)。
private SafeIterableMap<Observer<? super T>, ObserverWrapper> mObservers = new SafeIterableMap<>(); /** * 1、在给定 owner 的生命周期内，将给定的观察者添加到观察者列表中。 * 2、事件在主线程上调度。 * 3、如果LiveData已经有数据集，它将被交付给观察者。 * <p> * 4、仅当所有者处于{@link Lifecycle.State#STARTED}或{@link Lifecycle.State#RESUME}状态 *（活动）时，观察者才会接收事件。 * <p> * 5、如果所有者移动到{@link Lifecycle.State#DETROYED}状态，观察者将自动被删除。 * <p> * 6、当数据在{@code owner}未激活时发生更改时，它将不会收到任何更新。 * 7、如果它再次激活，它将自动接收最后可用的数据。 * <p> * 8、只要给定的LifecycleOwner未被销毁，LiveData就会保留对观察者和所有者的强引用。 * 9、销毁后，LiveData将删除对所有者的引用。 * <p> * 10、如果给定的所有者已经处于{@link Lifecycle.State#DESTROYED}状态，LiveData将忽略该调用。 * <p> * 11、如果给定的所有者、观察者元组已经在列表中，则忽略该调用。 * 12、如果观察者已经列表中，LiveData将抛出@link IllegalArgumentException}。 * * @param owner 控制观察者的生命周期所有者 * @param observer 将接收事件的观察者 */ @MainThread public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<? super T> observer) { assertMainThread("observe"); if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) { // ignore // owner 的状态是 DESTROYED 则不往下走。对应方法注释的第 10 点。 return; } // 创建 owner 和 observer 的包装对象 LifecycleBoundObserver LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer); // observer 对象作为 Key，包装对象 wrapper 作为 value，存进 Map 结构对象 mObservers // putIfAbsent 方法：若 Map 里有这个key，则返回对应的 Value 值。 // 仅当 key 不存在时才会将 key value 存进 Map // put 进去的是 LifecycleBoundObserver 类型对象，返回的是 ObserverWrapper 对象， // 不难猜出 LifecycleBoundObserver 是 ObserverWrapper 的子类或者实现类 ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper); // 若 existing 不为null， 并且 existing 中的 owner 对象和 observe 方法传入的对象不是同一个对象， // 则抛出异常，不可以添加同一个 Observer 到两个不同的生命周期对象。对应方法注释的第 12 点。 if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) { throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer" + " with different lifecycles"); } if (existing != null) { // 若 existing 不为 null，则忽略该调用。对应方法注释的第 12 点。 return; } // 将 owner 和 observer 的包装对象添加到 owner.getLifecycle()。对应方法注释的第 1 点。 owner.getLifecycle().addObserver(wrapper); } 复制代码第一个问题中 LiveData 怎么感知生命周期感知？ 我们可以回答了，调用 observe 方法时，会调用 owner.getLifecycle().addObserver 已达到感知生命周期的目的。 observe 方法的内容很少，接着看下 owner 和 observer 的包装对象 LifecycleBoundObserver
# LiveData 的内部类 class LifecycleBoundObserver extends ObserverWrapper implements LifecycleEventObserver { @NonNull final LifecycleOwner mOwner; // 构造函数 owner 赋值给属性 mOwner， observer 则调用了 super LifecycleBoundObserver(@NonNull LifecycleOwner owner, Observer<? super T> observer) { super(observer); mOwner = owner; } @Override boolean shouldBeActive() { return mOwner.getLifecycle().getCurrentState().isAtLeast(STARTED); } /** * 当 source (也就是 mOwner) 的生命周期改变时会回调此方法 */ @Override public void onStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source, @NonNull Lifecycle.Event event) { // 获取当前 mOwner 的生命周期状态 Lifecycle.State currentState = mOwner.getLifecycle().getCurrentState(); if (currentState == DESTROYED) { // 如果是已销毁状态，则调用 LiveData#removeObserver 方法进行移除 mObserver (mObserver 是 LifecycleBoundObserver 的父类 ObserverWrapper 的属性，通过 ObserverWrapper 的构造函数来赋值)，对应 LiveData#observe 方法注释的第 12 点。 removeObserver(mObserver); return; } Lifecycle.State prevState = null; while (prevState != currentState) { prevState = currentState; activeStateChanged(shouldBeActive()); currentState = mOwner.getLifecycle().getCurrentState(); } } @Override boolean isAttachedTo(LifecycleOwner owner) { return mOwner == owner; } @Override void detachObserver() { // 从 mOwner 中移除此观察者 mOwner.getLifecycle().removeObserver(this); } } 复制代码onStateChanged 方法中注释如果是已销毁状态，则调用 LiveData#removeObserver 方法进行移除 mObserver (mObserver 是 LifecycleBoundObserver 的父类 ObserverWrapper 的属性，通过 ObserverWrapper 的构造函数来赋值)，对应 LiveData#observe 方法注释的第 12 点。 同时第一个问题已经得到了解决： LiveData 怎么感知生命周期感知？需要取消注册吗？ LiveData#observe 看完啦，该看 setValue 和 postValue 了。
/** * Sets the value. If there are active observers, the value will be dispatched to them. * 设置值。如果存在活动的观察者，则会将值分派给他们。 * <p> * This method must be called from the main thread. If you need set a value from a background * thread, you can use {@link #postValue(Object)} * 必须从主线程调用此方法。如果需要从后台线程设置值，可以使用{@link#postValue（Object）} * @param value The new value */ @MainThread protected void setValue(T value) { // 检查当前线程是否是主线程，若非主线程则会抛异常 assertMainThread("setValue"); // 很关键的 mVersion ，在这里进行 + 1 操作 mVersion++; // 将新值赋值给属性 mData mData = value; // 分发值 (后面再看它具体实现) dispatchingValue(null); } 复制代码关键哟：setValue 必须在主线程中调用
/** * Posts a task to a main thread to set the given value. So if you have a following code * executed in the main thread: * 将任务发布到主线程以设置给定值。因此，如果在主线程中执行以下代码： * <pre> * liveData.postValue("a"); * liveData.setValue("b"); * </pre> * The value "b" would be set at first and later the main thread would override it with * the value "a". * 首先设置值“b”，然后主线程将用值“a”覆盖它。(等我们看完了 postValue 具体怎么做的，这个官方小示例就能明白了) * <p> * If you called this method multiple times before a main thread executed a posted task, only * the last value would be dispatched. * 如果在主线程执行已发布任务之前多次调用此方法，则只会调度最后一个值。 * @param value The new value */ protected void postValue(T value) { boolean postTask; synchronized (mDataLock) { postTask = mPendingData == NOT_SET; // 新值赋值给属性 mPendingData mPendingData = value; } // 当 mPendingData == NOT_SET 时，才会往下走 if (!postTask) { return; } ArchTaskExecutor.getInstance().postToMainThread(mPostValueRunnable); } 复制代码ArchTaskExecutor.getInstance().postToMainThread(mPostValueRunnable); 看似是把 mPostValueRunnable 这 Runnable 对象发送到主线程？
private final Runnable mPostValueRunnable = new Runnable() { @SuppressWarnings("unchecked") @Override public void run() { Object newValue; synchronized (mDataLock) { // 将刚赋值新值的 mPendingData 赋值给对象 newValue newValue = mPendingData; // 将 mPendingData 重置为 NOT_SET // 回头看看 postValue 会明白为啥要这么做 mPendingData = NOT_SET; } // 嘶 ~ 在这儿调用了 setValue， setValue((T) newValue); } }; 复制代码这时候看出来 postValue 最终还是调用了 setValue 再看下 postToMainThread
@RestrictTo(RestrictTo.Scope.LIBRARY_GROUP_PREFIX) public class ArchTaskExecutor extends TaskExecutor { @NonNull private TaskExecutor mDelegate; private ArchTaskExecutor() { mDefaultTaskExecutor = new DefaultTaskExecutor(); mDelegate = mDefaultTaskExecutor; } @Override public void postToMainThread(Runnable runnable) { mDelegate.postToMainThread(runnable); } } 复制代码由 DefaultTaskExecutor 对象调用的 postToMainThread
@RestrictTo(RestrictTo.Scope.LIBRARY_GROUP_PREFIX) public class DefaultTaskExecutor extends TaskExecutor { @Nullable private volatile Handler mMainHandler; @Override public void postToMainThread(Runnable runnable) { if (mMainHandler == null) { synchronized (mLock) { if (mMainHandler == null) { // MainLooper 主线程的 Looper 呢 mMainHandler = createAsync(Looper.getMainLooper()); } } } //noinspection ConstantConditions mMainHandler.post(runnable); } private static Handler createAsync(@NonNull Looper looper) { if (Build.VERSION.SDK_INT >= 28) { return Handler.createAsync(looper); } if (Build.VERSION.SDK_INT >= 16) { try { return Handler.class.getDeclaredConstructor(Looper.class, Handler.Callback.class, boolean.class) .newInstance(looper, null, true); } catch (IllegalAccessException ignored) { } catch (InstantiationException ignored) { } catch (NoSuchMethodException ignored) { } catch (InvocationTargetException e) { return new Handler(looper); } } return new Handler(looper); } } 复制代码最终是通过 Handler 的 post ~~ 太熟悉了。
看代码得知 Handler 的 Looper 是 MainLooper
So LiveData#postValue 最终使用主线程将新 value 分发给观察者。意味着我们可以在任何线程调用 postValue，而不用担心线程问题。因为 LiveData 内部做好了线程转换。
第二个问题：2. setValue 和 postValue 有什么区别
简单来说：setValue 只能在主线程使用，而 postValue 不限制线程。
由上知道了：setValue 调用了 dispatchingValue， postValue 调用了 setValue 所以最终也是调用 dispatchingValue
void dispatchingValue(@Nullable ObserverWrapper initiator) { // mDispatchingValue 是一个标记，为 true 表示正在分发 value， if (mDispatchingValue) { mDispatchInvalidated = true; return; } mDispatchingValue = true; do { mDispatchInvalidated = false; if (initiator != null) { // 1. considerNotify(initiator); initiator = null; } else { // 2. for (Iterator<Map.Entry<Observer<? super T>, ObserverWrapper>> iterator = mObservers.iteratorWithAdditions(); iterator.hasNext(); ) { considerNotify(iterator.next().getValue()); if (mDispatchInvalidated) { break; } } } } while (mDispatchInvalidated); mDispatchingValue = false; } 复制代码从 setValue 中看到调用 dispatchingValue 时传入的参数是 null 所以我们先看注释第 2 点的情况，使用迭代器获取 ObserverWrapper 对象传到 considerNotify 方法。
private void considerNotify(ObserverWrapper observer) { // 观察者处于不活跃状态时，不往下走了 if (!observer.mActive) { return; } // Check latest state b4 dispatch. Maybe it changed state but we didn't get the event yet. // // we still first check observer.active to keep it as the entrance for events. So even if // the observer moved to an active state, if we've not received that event, we better not // notify for a more predictable notification order. // 分发的时候判断当前观察者是否不活跃了 if (!observer.shouldBeActive()) { // 更改 ObserverWrapper 的 mActive 为 false 非活跃状态 observer.activeStateChanged(false); return; } // 版本号来了~~！ if (observer.mLastVersion >= mVersion) { return; } // 同步版本号， observer.mLastVersion = mVersion; // 这里终于调用了我们 LiveData.observe 方法传入的 Observer 对象的 onChanged 方法。 // 终于形成了闭环 observer.mObserver.onChanged((T) mData); } 复制代码来看看版本号 LiveData#mVersion
static final int START_VERSION = -1; private int mVersion; // 当创建 LiveData 时传入了初始值，则 mVersion 的版本为 -1 + 1 也就是 0 public LiveData(T value) { mData = value; mVersion = START_VERSION + 1; } // 大多数我们会使用无参构造，这时候 mVersion 是 START_VERSION -1 /** * Creates a LiveData with no value assigned to it. */ public LiveData() { mData = NOT_SET; mVersion = START_VERSION; } 复制代码那 mVersion 的值是什么时候更改的呢？
其实在刚刚分析 setValue 时就 ++ 了，回顾一下
protected void setValue(T value) { assertMainThread("setValue"); mVersion++; mData = value; dispatchingValue(null); } 复制代码而且我们也知道 postValue 最后会调用 setValue，所以 mVersion 值更改的只是就到这儿了。 这时候是不是可以分析一下第三个问题 3. 设置相同的值，订阅的观察者们会收到同样的值吗 在分发值的过程中没有判断过新值是否等于老值的代码出现，只出现了一个判断 version，通过 demo 尝试也会发现，会收到同样的值的哟。
写的有点多了。
粘性事件原理，怎么防止数据倒灌
observeForever怎么用
晕晕乎乎的决定最后这两个问题放在下一篇文章。
作者：那根笔
链接：https://juejin.cn/post/6991168529454088228