Google I/O ：Android Jetpack 最新变化（一） Architecture

5 月的山景城，一年一度的谷歌 I/O 开发者大会如期而至，由于当地疫情管制的放开，今年大会重回线下举行，真心希望国内的疫情也尽早结束。

前言

今年的 I/O 大会既是谷歌各种新产品发布会，同时也是谷歌开发者们的技术交流会。不少开发者希望通过本次 I/O 了解有关 Jetpack 的最新动态。Jetpack 已经成为我们日常开发中比不可少的工具，根据本次大会上发布的数据，目前 GooglePlay Top1000 的应用中，使用至少 2 个以上 Jetpack 库的占比从 79% 提升到 90%

接下来，我会分四篇文章分别从 Architecture，UI，Performance 和 Compose 这四个方向带大家了解本次 I/O 上 Jetpack 的最新内容。

• Google I/O ：Android Jetpack 最新变化（一）Architecture
• Google I/O ：Android Jetpack 最新变化（二）Performance
• Google I/O ：Android Jetpack 最新变化（三）UI
• Google I/O ：Android Jetpack 最新变化（四）Compose

本文是第一篇：Architecture 篇。

1. Room 2.4/2.5

Room 最新版本进入到 2.5。 2.5 没有新功能的引入，最大变化就是使用 Kotlin 进行了重写，借助 Kotlin 空安全等特性，代码将更加稳定可靠。未来还会有更多 Jetpack 库逐渐迁移至 Kotlin。

在功能方面，Room 自 2.4 以来引入了不少新特性：

KSP：新的注解处理器

Room 将注解处理方式从 KAPT 升级为 KSP（Kotlin Symbol Processing）。 KSP 作为新一代 Kotlin 注解处理器，1.0 版目前已正式发布，功能更加稳定，可以帮助你极大缩短项目的构建时间。KSP 的启用非常简单，只要像 KAPT 一样地配置即可:

plugins {
    //enable kapt
    id 'kotlin-kapt'
    //enable ksp
    id("com.google.devtools.ksp") 
}

dependencies {
    //...
    // use kapt
    kapt "androidx.room:room-compiler:$room_version"
    // use ksp
    ksp "androidx.room:room-compiler:$room_version"
    //...
}
复制代码

Multi-map Relations：返回一对多数据

以前，Room 想要返回一对多的实体关系，需要额外增加类型定义，并通过 @Relatioin 进行关联，现在可以直接使用 Multi-map 返回，代码更加精简：

//before
data class ArtistAndSongs(
`   @Embedded
    val artist： Artist,
    @Relation(...)
    val songs： List<Song>
)

@Query("SELECT * FROM Artist")
fun getArtistAndSongs(): List<ArtistAndSongs>

//now
@Query("SELECT * FROM Artist JOIN Song ON Artist.artistName = Song.songArtistName")
fun getAllArtistAndTheirSongsList(): Map<Artist, List<Song>>
复制代码

AutoMigrations：自动迁移

以前，当数据库表结构变化时，比如字段名之类的变化，需要手写 SQL 完成升级，而最近新增的 AutoMigrations 功能可以检测出两个表结构的区别，完成数据库字段的自动升级。

 @Database(
      version = MusicDatabase.LATEST_VERSION,
      entities = { Song.class,  Artist.class },
      autoMigrations = {
          @AutoMigration (
              from = 1,
              to = 2
          )
      },
      exportSchema = true
 )
 public abstract class MusicDatabase extends RoomDatabase {
   ...
 }
复制代码

2. Paging3

Paging3 相对于 Paging2 在使用方式上发生了较大变化。首先它提升了 Kotlin 协程的地位， 将 Flow 作为首选的分页数据的监听方案，其次它提升了 API 的医用型，降低了理解成本，同时它有着更丰富的能力，例如支持设置 Header 和 Footer等，建议大家尽可能地将项目中的 Paging2 升级到 Paging3。

简单易用的数据源

Paging2 的数据源有多种实现，PageKeyedDataSource, PositionalDataSource, ItemKeyedDataSource 等，需要我们根据场景做出不同选择 ，而 Paging3 在使用场景上进行了整合和简化，只提供一种数据源类型 PagingSource：

class MyPageDataSource(private val repo: DataRepository) : PagingSource<Int, Post>() {
    override suspend fun load(params: LoadParams<Int>): LoadResult<Int, Data> {
    try {
        val currentLoadingPageKey = params.key ?: 1  
        // 从 Repository 拉去数据
        val response = repo.getListData(currentLoadingPageKey)
      
        val prevKey = if (currentLoadingPageKey == 1) null else currentLoadingPageKey - 1

        // 返回分页结果，并填入前一页的 key 和后一页的 key
        return LoadResult.Page(
            data = response.data,
            prevKey = prevKey,
            nextKey = currentLoadingPageKey.plus(1)
        )
    } catch (e: Exception) {
        return LoadResult.Error(e)
    }
}
复制代码

上面例子是一个自定义的数据源， Paging2 数据源中 load 相关的 API 有多个，但是 Paging3 中都统一成唯一的 load 方法，我们通过 LoadParams 获取分页请求的参数信息，并根据请求结果的成功与否，返回 LoadResult.Page() ，LoadResult.Invalid 或者 LoadResult.Error，方法的的输入输出都十分容理解。

支持 RxJava 等主流三方库

在 Paging3 中我们通过 Pager 类订阅分页请求的结果，Pager 内部请求 PagingSource 返回的数据，可以使用 Flow 返回一个可订阅结果

class MainViewModel(private val apiService: APIService) : ViewModel() {
        val listData = Pager(PagingConfig(pageSize = 6)) {
                    PostDataSource(apiService)
        }.flow.cachedIn(viewModelScope)
}
复制代码

除了默认集成的 Flow 方式以外，通过扩展 Pager 也可返回 RxJava，Guava 等其他可订阅类型

implementation "androidx.paging:paging-rxjava2:$paging_version"
implementation "androidx.paging:paging-guava:$paging_version"
复制代码

例如，paging-rxjava2 中提供了将 Pager 转成 Observable 的方法：

val <Key : Any, Value : Any> Pager<Key, Value>.observable: Observable<PagingData<Value>>
    get() = flow.conflate().asObservable()
复制代码

新增的事件监听

Paging3 通过 PagingDataDiffer 检查列表数据是否有变动，如果提交数据与并无变化则 PagingDataAdapter 并不会刷新视图。 因此 Paging3 为 PagingDataDiffer 中新增了 addOnPagesUpdatedListener 方法，通过它可以监听提交数据是否确实更新到了屏幕。

配合 Room 请求本地数据源

通过 room-paging ，Paging3 可以配合 Room 实现本地数据源的分页加载

implementation "androidx.room:room-paging:2.5.0-alpha01"
复制代码

room-paging 提供了一个开箱即用的数据源 LimitOffsetPagingSource

/**
 * An implementation of [PagingSource] to perform a LIMIT OFFSET query
 *
 * This class is used for Paging3 to perform Query and RawQuery in Room to return a PagingSource
 * for Pager's consumption. Registers observers on tables lazily and automatically invalidates
 * itself when data changes.
 */
@RestrictTo(RestrictTo.Scope.LIBRARY_GROUP)
abstract class LimitOffsetPagingSource<Value : Any>(
    private val sourceQuery: RoomSQLiteQuery,
    private val db: RoomDatabase,
    vararg tables: String,
) : PagingSource<Int, Value>() 
复制代码

在构造时，基于 SQL 语句创建 RoomSQLiteQuery 并连同 db 实例一起传入即可。

更多参考：proandroiddev.com/paging-3-ea…

3. Navigation 2.4

Multiple back stacks 多返回栈

Navigation 2.4.0 增加了对多返回栈的支持。当下大部分移动应用都带有多 Tab 页的设计。由于所有 Tab 页共享同一个 NavHostFramgent 返回栈，因此 Tab 页内的页面跳转状态会因 Tab 页的切换而丢失，想要避免此问题必须创建多个 NavHostFragment。

implementation "androidx.navigation:navigation-ui:$nav_version"
复制代码

在 2.4 中通过 navigation-ui 提供的 Tab 页相关组件，可以实现单一 NavHostFragment 的多返回栈

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var navController: NavController
    private lateinit var appBarConfiguration: AppBarConfiguration

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        val navHostFragment = supportFragmentManager.findFragmentById(
            R.id.nav_host_container
        ) as NavHostFragment
        //获取 navController
        navController = navHostFragment.navController

        // 底部导航栏设置 navController
        val bottomNavigationView = findViewById<BottomNavigationView>(R.id.bottom_nav)
        bottomNavigationView.setupWithNavController(navController)

        // AppBar 设置 navController
        appBarConfiguration = AppBarConfiguration(
            setOf(R.id.titleScreen, R.id.leaderboard,  R.id.register)
        )
        val toolbar = findViewById<Toolbar>(R.id.toolbar)
        setSupportActionBar(toolbar)
        toolbar.setupWithNavController(navController, appBarConfiguration)
    }

    override fun onSupportNavigateUp(): Boolean {
        return navController.navigateUp(appBarConfiguration)
    }
}
复制代码

如上，通过 navigation-ui 的 setupWithNavController 为 BottomNavigationView 或者 AppBar 设置 NavController，当 Tab 页来回切换时依然可以保持 Tab 内部的返回栈状态。升级到 2.4.0 即可，无需其他代码上的修改。

更多参考：medium.com/androiddeve…

Two pane layout 双窗格布局

在平板等大屏设备下，为应用采用双窗格布局将极大提升用户的使用体验，比较典型的场景就是左屏列展示表页，右屏展示点击后的详情页。SlidingPaneLayout 可以为开发者提供这种水平的双窗格布局

Navigation 2.4.0 提供了AbstractListDetailFragment，内部通过继承 SlidingPaneLayout ，实现两侧 Fragment 单独显示，而详情页部分更是可以实现独立的页面跳转：

class TwoPaneFragment : AbstractListDetailFragment() {

    override fun onCreateListPaneView(
        inflater: LayoutInflater,
        container: ViewGroup?,
        savedInstanceState: Bundle?
    ): View {
        return inflater.inflate(R.layout.list_pane, container, false)
    }

    //创建详情页区域的 NavHost
    override fun onCreateDetailPaneNavHostFragment(): NavHostFragment {
        return NavHostFragment.create(R.navigation.two_pane_navigation)
    }

    override fun onListPaneViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onListPaneViewCreated(view, savedInstanceState)
        val recyclerView = view as RecyclerView
        recyclerView.adapter = TwoPaneAdapter(map.keys.toTypedArray()) {
            map[it]?.let { destId -> openDetails(destId) }
        }
    }

    private fun openDetails(destinationId: Int) {
        //获取详情页区域的 NavController 实现详情页的内容切换
        val detailNavController = detailPaneNavHostFragment.navController
        detailNavController.navigate(
            destinationId,
            null,
            NavOptions.Builder()
                .setPopUpTo(detailNavController.graph.startDestinationId, true)
                .apply {
                    if (slidingPaneLayout.isOpen) {
                        setEnterAnim(R.anim.nav_default_enter_anim)
                        setExitAnim(R.anim.nav_default_exit_anim)
                    }
                }
                .build()
        )
        slidingPaneLayout.open()
    }

    companion object {
        val map = mapOf(
            "first" to R.id.first_fragment,
            "second" to R.id.second_fragment,
            "third" to R.id.third_fragment,
            "fourth" to R.id.fourth_fragment,
            "fifth" to R.id.fifth_fragment
        )
    }
}
复制代码

支持 Compose

Navigation 通过 navigation-compose 支持了 Compose 的页面导航，这对于一个 Compose first 的项目非常重要。

implementation "androidx.navigation:navigation-compose:$nav_version"
复制代码

navigation-compose 中，Composable 函数替代 Fragment 成为页面导航的 Destination，我们使用 DSL 定义基于 Composable 的 NavGraph:

val navController = rememberNavController()
Scaffold { innerPadding ->
    NavHost(navController, "home", Modifier.padding(innerPadding)) {
        composable("home") {
            // This content fills the area provided to the NavHost
            HomeScreen()
        }
        dialog("detail_dialog") {
            // This content will be automatically added to a Dialog() composable
            // and appear above the HomeScreen or other composable destinations
            DetailDialogContent()
        }
    }
}
复制代码

如上， composable 方法配置导航中的 Composable 页面，dialog 配置对话框，而 navigation-fragment 中各种常见功能，比如 Deeplinks，NavArgs，甚至对 ViewModel 的支持在 Compose 项目中同样可以使用。

4. Fragment

每次 I/O 大会几乎都有关于 Fragment 的分享，因为它是我们日常开发中重度使用的工具。本次大会没有带来 Fragment 的新功能，相反对 Framgent 的功能进行了大幅“削减”。不必惊慌，这并非是从代码上删减了功能，而是对 Fragment 使用方式的重定义。随着 Jetpack 组件库的丰富，Fragment 的很多职责已经被其他组件所分担，所以谷歌希望开发者能够重新认识这个老朋友，对使用场景的必要性进行更合理评估。

Fragmen 在最早的设计中作为 Activity 的代理者出现，因此它承担了很多来自 Activity 回调，例如 Lifecycle，SaveInstanceState，onActivityResult 等等

以前：各种职责	现在：职责外移

而如今这些功能已经有了更好的替代方案，生命周期可以提供 Lifecycle 组件感知，数据的保存恢复也可以通过 ViewModel 实现，因此 Fragment 只需要作为页面侧承载着持有 View 即可，而随着 Navigation 对 Compose 的支持，Fragment 作为页面载体的职责也变得不在必要。

尽管如此，我们也并不能彻底抛弃 Fragment，在很多场景中 Fragment 仍然是最佳选择，比如我们可以借助它的 ResultAPI 实现更简单的跨页面通信：

当我们需要通知一些一次性结果时，ResulAPI 比共享 ViewModel 的通信方式将更加简单安全，它像普通回调一般的使用方式极其简单：

// 在 FramgentA 中监听结果
setFragmentResultListener("requestKey") { requestKey, bundle ->
    // 通过约定的 key 获取结果
    val result = bundle.getString("bundleKey")
    // ...
}
    
// FagmentB 中返回结果
button.setOnClickListener {
    val result = "result"
    // 使用约定的 key 发送结果
    setFragmentResult("requestKey", bundleOf("bundleKey" to result))
} 
复制代码

总结起来，Fragment 仍然是我们日常开发中的重要手段，但是它的角色正在发生变化。