harmony 鸿蒙MVVM模式

  • 2023-10-30
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MVVM模式

应用通过状态去渲染更新UI是程序设计中相对复杂，但又十分重要的，往往决定了应用程序的性能。程序的状态数据通常包含了数组、对象，或者是嵌套对象组合而成。在这些情况下，ArkUI采取MVVM = Model + View + ViewModel模式，其中状态管理模块起到的就是ViewModel的作用，将数据与视图绑定在一起，更新数据的时候直接更新视图。

  • Model层：存储数据和相关逻辑的模型。它表示组件或其他相关业务逻辑之间传输的数据。Model是对原始数据的进一步处理。

  • View层：在ArkUI中通常是\@Components修饰组件渲染的UI。

  • ViewModel层：在ArkUI中，ViewModel是存储在自定义组件的状态变量、LocalStorage和AppStorage中的数据。

    • 自定义组件通过执行其build()方法或者\@Builder装饰的方法来渲染UI，即ViewModel可以渲染View。
    • View可以通过相应event handler来改变ViewModel，即事件驱动ViewModel的改变，另外ViewModel提供了\@Watch回调方法用于监听状态数据的改变。
    • 在ViewModel被改变时，需要同步回Model层，这样才能保证ViewModel和Model的一致性，即应用自身数据的一致性。
    • ViewModel结构设计应始终为了适配自定义组件的构建和更新，这也是将Model和ViewModel分开的原因。

目前很多关于UI构造和更新的问题，都是由于ViewModel的设计并没有很好的支持自定义组件的渲染，或者试图去让自定义组件强行适配Model层，而中间没有用ViewModel来进行分离。例如，一个应用程序直接将SQL数据库中的数据读入内存，这种数据模型不能很好的直接适配自定义组件的渲染，所以在应用程序开发中需要适配ViewModel层。

zh-cn_image_0000001653986573

根据上面涉及SQL数据库的示例，应用程序应设计为：

  • Model：针对数据库高效操作的数据模型。

  • ViewModel：针对ArkUI状态管理功能进行高效的UI更新的视图模型。

  • 部署 converters/adapters： converters/adapters作用于Model和ViewModel的相互转换。

    • converters/adapters可以转换最初从数据库读取的Model，来创建并初始化ViewModel。
    • 在应用的使用场景中，UI会通过event handler改变ViewModel，此时converters/adapters需要将ViewModel的更新数据同步回Model。

虽然与强制将UI拟合到SQL数据库模式（MV模式）相比，MVVM的设计比较复杂，但应用程序开发人员可以通过ViewModel层的隔离，来简化UI的设计和实现，以此来收获更好的UI性能。

ViewModel的数据源

ViewModel通常包含多个顶层数据源。\@State和\@Provide装饰的变量以及LocalStorage和AppStorage都是顶层数据源，其余装饰器都是与数据源做同步的数据。装饰器的选择取决于状态需要在自定义组件之间的共享范围。共享范围从小到大的排序是：

  • \@State：组件级别的共享，通过命名参数机制传递，例如：CompA: ({ aProp: this.aProp })，表示传递层级（共享范围）是父子之间的传递。

  • \@Provide：组件级别的共享，可以通过key和\@Consume绑定，因此不用参数传递，实现多层级的数据共享，共享范围大于\@State。

  • LocalStorage：页面级别的共享，可以通过\@Entry在当前组件树上共享LocalStorage实例。

  • AppStorage：应用全局的UI状态存储，和应用进程绑定，在整个应用内的状态数据的共享。

\@State装饰的变量与一个或多个子组件共享状态数据

\@State可以初始化多种状态变量，\@Prop、\@Link和\@ObjectLink可以和其建立单向或双向同步，详情见@State使用规范。

  1. 使用Parent根节点中\@State装饰的testNum作为ViewModel数据项。将testNum传递给其子组件LinkChild和Sibling。
   // xxx.ets
   @Entry
   @Component
   struct Parent {
     @State @Watch("testNumChange1") testNum: number = 1;
   
     testNumChange1(propName: string): void {
       console.log(`Parent: testNumChange value ${this.testNum}`)
     }
   
     build() {
       Column() {
         LinkChild({ testNum: $testNum })
         Sibling({ testNum: $testNum })
       }
     }
   }
  1. LinkChild和Sibling中用\@Link和父组件的数据源建立双向同步。其中LinkChild中创建了LinkLinkChild和PropLinkChild。
   @Component
   struct Sibling {
     @Link @Watch("testNumChange") testNum: number;
   
     testNumChange(propName: string): void {
       console.log(`Sibling: testNumChange value ${this.testNum}`);
     }
   
     build() {
       Text(`Sibling: ${this.testNum}`)
     }
   }
   
   @Component
   struct LinkChild {
     @Link @Watch("testNumChange") testNum: number;
   
     testNumChange(propName: string): void {
       console.log(`LinkChild: testNumChange value ${this.testNum}`);
     }
   
     build() {
       Column() {
         Button('incr testNum')
           .onClick(() => {
             console.log(`LinkChild: before value change value ${this.testNum}`);
             this.testNum = this.testNum + 1
             console.log(`LinkChild: after value change value ${this.testNum}`);
           })
         Text(`LinkChild: ${this.testNum}`)
         LinkLinkChild({ testNumGrand: $testNum })
         PropLinkChild({ testNumGrand: this.testNum })
       }
       .height(200).width(200)
     }
   }
  1. LinkLinkChild和PropLinkChild声明如下，PropLinkChild中的\@Prop和其父组件建立单向同步关系。
   @Component
   struct LinkLinkChild {
     @Link @Watch("testNumChange") testNumGrand: number = 0;
   
     testNumChange(propName: string): void {
       console.log(`LinkLinkChild: testNumGrand value ${this.testNumGrand}`);
     }
   
     build() {
       Text(`LinkLinkChild: ${this.testNumGrand}`)
     }
   }
   
   
   @Component
   struct PropLinkChild {
     @Prop @Watch("testNumChange") testNumGrand: number = 0;
   
     testNumChange(propName: string): void {
       console.log(`PropLinkChild: testNumGrand value ${this.testNumGrand}`);
     }
   
     build() {
       Text(`PropLinkChild: ${this.testNumGrand}`)
         .height(70)
         .backgroundColor(Color.Red)
         .onClick(() => {
           this.testNumGrand += 1;
         })
     }
   }

zh-cn_image_0000001638250945

当LinkChild中的\@Link testNum更改时。

  1. 更改首先同步到其父组件Parent，然后更改从Parent同步到Siling。

  2. LinkChild中的\@Link testNum更改也同步给子组件LinkLinkChild和PropLinkChild。

\@State装饰器与\@Provide、LocalStorage、AppStorage的区别：

  • \@State如果想要将更改传递给孙子节点，需要先将更改传递给子组件，再从子节点传递给孙子节点。
  • 共享只能通过构造函数的参数传递，即命名参数机制CompA: ({ aProp: this.aProp })。

完整的代码示例如下：

   @Component
   struct LinkLinkChild {
     @Link @Watch("testNumChange") testNumGrand: number = 0;
   
     testNumChange(propName: string): void {
       console.log(`LinkLinkChild: testNumGrand value ${this.testNumGrand}`);
     }
   
     build() {
       Text(`LinkLinkChild: ${this.testNumGrand}`)
     }
   }
   
   
   @Component
   struct PropLinkChild {
     @Prop @Watch("testNumChange") testNumGrand: number = 0;
   
     testNumChange(propName: string): void {
       console.log(`PropLinkChild: testNumGrand value ${this.testNumGrand}`);
     }
   
     build() {
       Text(`PropLinkChild: ${this.testNumGrand}`)
         .height(70)
         .backgroundColor(Color.Red)
         .onClick(() => {
           this.testNumGrand += 1;
         })
     }
   }
   
   
   @Component
   struct Sibling {
     @Link @Watch("testNumChange") testNum: number;
   
     testNumChange(propName: string): void {
       console.log(`Sibling: testNumChange value ${this.testNum}`);
     }
   
     build() {
       Text(`Sibling: ${this.testNum}`)
     }
   }
   
   @Component
   struct LinkChild {
     @Link @Watch("testNumChange") testNum: number;
   
     testNumChange(propName: string): void {
       console.log(`LinkChild: testNumChange value ${this.testNum}`);
     }
   
     build() {
       Column() {
         Button('incr testNum')
           .onClick(() => {
             console.log(`LinkChild: before value change value ${this.testNum}`);
             this.testNum = this.testNum + 1
             console.log(`LinkChild: after value change value ${this.testNum}`);
           })
         Text(`LinkChild: ${this.testNum}`)
         LinkLinkChild({ testNumGrand: $testNum })
         PropLinkChild({ testNumGrand: this.testNum })
       }
       .height(200).width(200)
     }
   }
   
   
   @Entry
   @Component
   struct Parent {
     @State @Watch("testNumChange1") testNum: number = 1;
   
     testNumChange1(propName: string): void {
       console.log(`Parent: testNumChange value ${this.testNum}`)
     }
   
     build() {
       Column() {
         LinkChild({ testNum: $testNum })
         Sibling({ testNum: $testNum })
       }
     }
   }

\@Provide装饰的变量与任何后代组件共享状态数据

\@Provide装饰的变量可以与任何后代组件共享状态数据，其后代组件使用\@Consume创建双向同步，详情见@Provide和@Consume。

因此，\@Provide-\@Consume模式比使用\@State-\@Link-\@Link从父组件将更改传递到孙子组件更方便。\@Provide-\@Consume适合在单个页面UI组件树中共享状态数据。

使用\@Provide-\@Consume模式时，\@Consume和其祖先组件中的\@Provide通过绑定相同的key连接，而不是在组件的构造函数中通过参数来进行传递。

以下示例通过\@Provide-\@Consume模式，将更改从父组件传递到孙子组件。

@Component
struct LinkLinkChild {
  @Consume @Watch("testNumChange") testNum: number = 0;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`LinkLinkChild: testNum value ${this.testNum}`);
  }

  build() {
    Text(`LinkLinkChild: ${this.testNum}`)
  }
}

@Component
struct PropLinkChild {
  @Prop @Watch("testNumChange") testNumGrand: number = 0;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`PropLinkChild: testNumGrand value ${this.testNumGrand}`);
  }

  build() {
    Text(`PropLinkChild: ${this.testNumGrand}`)
      .height(70)
      .backgroundColor(Color.Red)
      .onClick(() => {
        this.testNumGrand += 1;
      })
  }
}

@Component
struct Sibling {
  @Consume @Watch("testNumChange") testNum: number;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`Sibling: testNumChange value ${this.testNum}`);
  }

  build() {
    Text(`Sibling: ${this.testNum}`)
  }
}

@Component
struct LinkChild {
  @Consume @Watch("testNumChange") testNum: number;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`LinkChild: testNumChange value ${this.testNum}`);
  }

  build() {
    Column() {
      Button('incr testNum')
        .onClick(() => {
          console.log(`LinkChild: before value change value ${this.testNum}`);
          this.testNum = this.testNum + 1
          console.log(`LinkChild: after value change value ${this.testNum}`);
        })
      Text(`LinkChild: ${this.testNum}`)
      LinkLinkChild({ /* empty */ })
      PropLinkChild({ testNumGrand: this.testNum })
    }
    .height(200).width(200)
  }
}

@Entry
@Component
struct Parent {
  @Provide @Watch("testNumChange1") testNum: number = 1;

  testNumChange1(propName: string): void {
    console.log(`Parent: testNumChange value ${this.testNum}`)
  }

  build() {
    Column() {
      LinkChild({ /* empty */ })
      Sibling({ /* empty */ })
    }
  }
}

给LocalStorage实例中对应的属性建立双向或单向同步

通过\@LocalStorageLink和\@LocalStorageProp，给LocalStorage实例中的属性建立双向或单向同步。可以将LocalStorage实例视为\@State变量的Map，使用详情参考LocalStorage。

LocalStorage对象可以在ArkUI应用程序的几个页面上共享。因此，使用\@LocalStorageLink、\@LocalStorageProp和LocalStorage可以在应用程序的多个页面上共享状态。

以下示例中：

  1. 创建一个LocalStorage实例，并通过\@Entry(storage)将其注入根节点。

  2. 在Parent组件中初始化\@LocalStorageLink(“testNum”)变量时，将在LocalStorage实例中创建testNum属性，并设置指定的初始值为1，即\@LocalStorageLink(“testNum”) testNum: number = 1。

  3. 在其子组件中，都使用\@LocalStorageLink或\@LocalStorageProp绑定同一个属性名key来传递数据。

LocalStorage可以被认为是\@State变量的Map，属性名作为Map中的key。

\@LocalStorageLink和LocalStorage中对应的属性的同步行为，和\@State和\@Link一致，都为双向数据同步。

以下为组件的状态更新图：

zh-cn_image_0000001588450934

@Component
struct LinkLinkChild {
  @LocalStorageLink("testNum") @Watch("testNumChange") testNum: number = 1;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`LinkLinkChild: testNum value ${this.testNum}`);
  }

  build() {
    Text(`LinkLinkChild: ${this.testNum}`)
  }
}

@Component
struct PropLinkChild {
  @LocalStorageProp("testNum") @Watch("testNumChange") testNumGrand: number = 1;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`PropLinkChild: testNumGrand value ${this.testNumGrand}`);
  }

  build() {
    Text(`PropLinkChild: ${this.testNumGrand}`)
      .height(70)
      .backgroundColor(Color.Red)
      .onClick(() => {
        this.testNumGrand += 1;
      })
  }
}

@Component
struct Sibling {
  @LocalStorageLink("testNum") @Watch("testNumChange") testNum: number = 1;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`Sibling: testNumChange value ${this.testNum}`);
  }

  build() {
    Text(`Sibling: ${this.testNum}`)
  }
}

@Component
struct LinkChild {
  @LocalStorageLink("testNum") @Watch("testNumChange") testNum: number = 1;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`LinkChild: testNumChange value ${this.testNum}`);
  }

  build() {
    Column() {
      Button('incr testNum')
        .onClick(() => {
          console.log(`LinkChild: before value change value ${this.testNum}`);
          this.testNum = this.testNum + 1
          console.log(`LinkChild: after value change value ${this.testNum}`);
        })
      Text(`LinkChild: ${this.testNum}`)
      LinkLinkChild({ /* empty */ })
      PropLinkChild({ /* empty */ })
    }
    .height(200).width(200)
  }
}

// create LocalStorage object to hold the data
const storage = new LocalStorage();
@Entry(storage)
@Component
struct Parent {
  @LocalStorageLink("testNum") @Watch("testNumChange1") testNum: number = 1;

  testNumChange1(propName: string): void {
    console.log(`Parent: testNumChange value ${this.testNum}`)
  }

  build() {
    Column() {
      LinkChild({ /* empty */ })
      Sibling({ /* empty */ })
    }
  }
}

给AppStorage中对应的属性建立双向或单向同步

AppStorage是LocalStorage的单例对象，ArkUI在应用程序启动时创建该对象，在页面中使用\@StorageLink和\@StorageProp为多个页面之间共享数据，具体使用方法和LocalStorage类似。

也可以使用PersistentStorage将AppStorage中的特定属性持久化到本地磁盘的文件中，再次启动的时候\@StorageLink和\@StorageProp会恢复上次应用退出的数据。详情请参考PersistentStorage文档。

示例如下：

@Component
struct LinkLinkChild {
  @StorageLink("testNum") @Watch("testNumChange") testNum: number = 1;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`LinkLinkChild: testNum value ${this.testNum}`);
  }

  build() {
    Text(`LinkLinkChild: ${this.testNum}`)
  }
}

@Component
struct PropLinkChild {
  @StorageProp("testNum") @Watch("testNumChange") testNumGrand: number = 1;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`PropLinkChild: testNumGrand value ${this.testNumGrand}`);
  }

  build() {
    Text(`PropLinkChild: ${this.testNumGrand}`)
      .height(70)
      .backgroundColor(Color.Red)
      .onClick(() => {
        this.testNumGrand += 1;
      })
  }
}

@Component
struct Sibling {
  @StorageLink("testNum") @Watch("testNumChange") testNum: number = 1;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`Sibling: testNumChange value ${this.testNum}`);
  }

  build() {
    Text(`Sibling: ${this.testNum}`)
  }
}

@Component
struct LinkChild {
  @StorageLink("testNum") @Watch("testNumChange") testNum: number = 1;

  testNumChange(propName: string): void {
    console.log(`LinkChild: testNumChange value ${this.testNum}`);
  }

  build() {
    Column() {
      Button('incr testNum')
        .onClick(() => {
          console.log(`LinkChild: before value change value ${this.testNum}`);
          this.testNum = this.testNum + 1
          console.log(`LinkChild: after value change value ${this.testNum}`);
        })
      Text(`LinkChild: ${this.testNum}`)
      LinkLinkChild({ /* empty */
      })
      PropLinkChild({ /* empty */
      })
    }
    .height(200).width(200)
  }
}


@Entry
@Component
struct Parent {
  @StorageLink("testNum") @Watch("testNumChange1") testNum: number = 1;

  testNumChange1(propName: string): void {
    console.log(`Parent: testNumChange value ${this.testNum}`)
  }

  build() {
    Column() {
      LinkChild({ /* empty */
      })
      Sibling({ /* empty */
      })
    }
  }
}

ViewModel的嵌套场景

大多数情况下，ViewModel数据项都是复杂类型的，例如，对象数组、嵌套对象或者这些类型的组合。对于嵌套场景，可以使用\@Observed搭配\@Prop或者\@ObjectLink来观察变化。

\@Prop和\@ObjectLink嵌套数据结构

推荐设计单独的\@Component来渲染每一个数组或对象。此时，对象数组或嵌套对象（属性是对象的对象称为嵌套对象）需要两个\@Component，一个\@Component呈现外部数组/对象，另一个\@Component呈现嵌套在数组/对象内的类对象。 \@Prop、\@Link、\@ObjectLink修饰的变量只能观察到第一层的变化。

  • 对于类：

    • 可以观察到赋值的变化：this.obj=new ClassObj(…)
    • 可以观察到对象属性的更改：this.obj.a=new ClassA(…)
    • 不能观察更深层级的属性更改：this.obj.a.b = 47

  • 对于数组：

    • 可以观察到数组的整体赋值：this.arr=[…]
    • 可以观察到数据项的删除、插入和替换：this.arr[1] = new ClassA(); this.arr.pop(); this.arr.push（new ClassA(…）))、this.arr.sort(…)
    • 不能观察更深层级的数组变化：this.arr[1].b = 47

如果要观察嵌套类的内部对象的变化，可以使用\@ObjectLink或\@Prop。优先考虑\@ObjectLink，其通过嵌套对象内部属性的引用初始化自身。\@Prop会对嵌套在内部的对象的深度拷贝来进行初始化，以实现单向同步。在性能上\@Prop的深度拷贝比\@ObjectLink的引用拷贝慢很多。

\@ObjectLink或\@Prop可以用来存储嵌套内部的类对象，该类必须用\@Observed类装饰器装饰，否则类的属性改变并不会触发更新UI并不会刷新。\@Observed为其装饰的类实现自定义构造函数，此构造函数创建了一个类的实例，并使用ES6代理包装（由ArkUI框架实现），拦截修饰class属性的所有“get”和“set”。“set”观察属性值，当发生赋值操作时，通知ArkUI框架更新。“get”收集哪些UI组件依赖该状态变量，实现最小化UI更新。

如果嵌套场景中，嵌套数据内部是数组或者class时，需根据以下场景使用\@Observed类装饰器。

  • 如果嵌套数据内部是class，直接被\@Observed装饰。

  • 如果嵌套数据内部是数组，可以通过以下方式来观察数组变化。

  @Observed class ObservedArray<T> extends Array<T> {
      constructor(args: T[]) {
          super(...args);
      }
      /* otherwise empty */
  }

ViewModel为外层class。

  class Outer {
    innerArrayProp : ObservedArray<string> = [];
    ...
  }

嵌套数据结构中\@Prop和\@ObjectLink之的区别

以下示例中：

  • 父组件ViewB渲染\@State arrA：Array&lt;ClassA&gt;。\@State可以观察新数组的分配、数组项插入、删除和替换。

  • 子组件ViewA渲染每一个ClassA的对象。

  • 类装饰器\@Observed ClassA与\@ObjectLink a: ClassA。

    • 可以观察嵌套在Array内的ClassA对象的变化。

    • 不使用\@Observed时： ViewB中的this.arrA[Math.floor(this.arrA.length/2)].c=10将不会被观察到，相应的ViewA组件也不会更新。

    对于数组中的第一个和第二个数组项，每个数组项都初始化了两个ViewA的对象，渲染了同一个ViewA实例。在一个ViewA中的属性赋值this.a.c += 1;时不会引发另外一个使用同一个ClassA初始化的ViewA的渲染更新。

zh-cn_image_0000001588610894

let NextID: number = 1;

// 类装饰器@Observed装饰ClassA
@Observed
class ClassA {
  public id: number;
  public c: number;

  constructor(c: number) {
    this.id = NextID++;
    this.c = c;
  }
}

@Component
struct ViewA {
  @ObjectLink a: ClassA;
  label: string = "ViewA1";

  build() {
    Row() {
      Button(`ViewA [${this.label}] this.a.c= ${this.a.c} +1`)
        .onClick(() => {
          // 改变对象属性
          this.a.c += 1;
        })
    }
  }
}

@Entry
@Component
struct ViewB {
  @State arrA: ClassA[] = [new ClassA(0), new ClassA(0)];

  build() {
    Column() {
      ForEach(this.arrA,
        (item: ClassA) => {
          ViewA({ label: `#${item.id}`, a: item })
        },
        (item: ClassA): string => { return item.id.toString(); }
      )

      Divider().height(10)

      if (this.arrA.length) {
        ViewA({ label: `ViewA this.arrA[first]`, a: this.arrA[0] })
        ViewA({ label: `ViewA this.arrA[last]`, a: this.arrA[this.arrA.length-1] })
      }

      Divider().height(10)

      Button(`ViewB: reset array`)
        .onClick(() => {
          // 替换整个数组，会被@State this.arrA观察到
          this.arrA = [new ClassA(0), new ClassA(0)];
        })
      Button(`array push`)
        .onClick(() => {
          // 数组中插入数据，会被@State this.arrA观察到
          this.arrA.push(new ClassA(0))
        })
      Button(`array shift`)
        .onClick(() => {
          // 数组中移除数据，会被@State this.arrA观察到
          this.arrA.shift()
        })
      Button(`ViewB: chg item property in middle`)
        .onClick(() => {
          // 替换数组中的某个元素，会被@State this.arrA观察到
          this.arrA[Math.floor(this.arrA.length / 2)] = new ClassA(11);
        })
      Button(`ViewB: chg item property in middle`)
        .onClick(() => {
          // 改变数组中某个元素的属性c，会被ViewA中的@ObjectLink观察到
          this.arrA[Math.floor(this.arrA.length / 2)].c = 10;
        })
    }
  }
}

在ViewA中，将\@ObjectLink替换为\@Prop。

@Component
struct ViewA {

  @Prop a: ClassA = new ClassA(0);
  label : string = "ViewA1";

  build() {
     Row() {
        Button(`ViewA [${this.label}] this.a.c= ${this.a.c} +1`)
        .onClick(() => {
            // change object property
            this.a.c += 1;
        })
     }
  }
}

与用\@ObjectLink修饰不同，用\@ObjectLink修饰时，点击数组的第一个或第二个元素，后面两个ViewA会发生同步的变化。

\@Prop是单向数据同步，ViewA内的Button只会触发Button自身的刷新，不会传播到其他的ViewA实例中。在ViewA中的ClassA只是一个副本，并不是其父组件中\@State arrA : Array&lt;ClassA&gt;中的对象，也不是其他ViewA的ClassA，这使得数组的元素和ViewA中的元素表面是传入的同一个对象，实际上在UI上渲染使用的是两个互不相干的对象。

需要注意\@Prop和\@ObjectLink还有一个区别：\@ObjectLink装饰的变量是仅可读的，不能被赋值；\@Prop装饰的变量可以被赋值。

  • \@ObjectLink实现双向同步，因为它是通过数据源的引用初始化的。

  • \@Prop是单向同步，需要深拷贝数据源。

  • 对于\@Prop赋值新的对象，就是简单地将本地的值覆写，但是对于实现双向数据同步的\@ObjectLink，覆写新的对象相当于要更新数据源中的数组项或者class的属性，这个对于 TypeScript/JavaScript是不能实现的。

MVVM应用示例

以下示例深入探讨了嵌套ViewModel的应用程序设计，特别是自定义组件如何渲染一个嵌套的Object，该场景在实际的应用开发中十分常见。

开发一个电话簿应用，实现功能如下：

  • 显示联系人和设备（”Me”）电话号码 。

  • 选中联系人时，进入可编辑态”Edit“，可以更新该联系人详细信息，包括电话号码，住址。

  • 在更新联系人信息时，只有在单击保存“Save Changes”之后，才会保存更改。

  • 可以点击删除联系人”Delete Contact“，可以在联系人列表删除该联系人。

ViewModel需要包括：

  • AddressBook（class）
    • me (设备）: 存储一个Person类。
    • contacts（设备联系人）：存储一个Person类数组。

AddressBook类声明如下：

export class AddressBook {
  me: Person;
  contacts: ObservedArray<Person>;
​
  constructor(me: Person, contacts: Person[]) {
    this.me = me;
    this.contacts = new ObservedArray<Person>(contacts);
  }
}
  • Person (class)
    • name : string
    • address : Address
    • phones: ObservedArray&lt;string&gt;
    • Address (class)
    • street : string
    • zip : number
    • city : string

Address类声明如下：

@Observed
export class Address {
  street: string;
  zip: number;
  city: string;

  constructor(street: string,
              zip: number,
              city: string) {
    this.street = street;
    this.zip = zip;
    this.city = city;
  }
}

Person类声明如下：

@Observed
export class Person {
  id_: string;
  name: string;
  address: Address;
  phones: ObservedArray<string>;

  constructor(name: string,
              street: string,
              zip: number,
              city: string,
              phones: string[]) {
    this.id_ = `${nextId}`;
    nextId++;
    this.name = name;
    this.address = new Address(street, zip, city);
    this.phones = new ObservedArray<string>(phones);
  }
}

需要注意的是，因为phones是嵌套属性，如果要观察到phones的变化，需要extends array，并用\@Observed修饰它。ObservedArray类的声明如下。

@Observed
export class ObservedArray<T> extends Array<T> {
  constructor(args: T[]) {
    console.log(`ObservedArray: ${JSON.stringify(args)} `)
    if (args instanceof Array) {
      super(...args);
    } else {
      super(args)
    }
  }
}
  • selected : 对Person的引用。

更新流程如下：

  1. 在根节点PageEntry中初始化所有的数据，将me和contacts和其子组件AddressBookView建立双向数据同步，selectedPerson默认为me，需要注意，selectedPerson并不是PageEntry数据源中的数据，而是数据源中，对某一个Person的引用。 PageEntry和AddressBookView声明如下：
   @Component
   struct AddressBookView {
   
       @ObjectLink me : Person;
       @ObjectLink contacts : ObservedArray<Person>;
       @State selectedPerson: Person = new Person("", "", 0, "", []);
   
       aboutToAppear() {
           this.selectedPerson = this.me;
       }
   
       build() {
           Flex({ direction: FlexDirection.Column, justifyContent: FlexAlign.Start}) {
               Text("Me:")
               PersonView({person: this.me, phones: this.me.phones, selectedPerson: this.$selectedPerson})
   
               Divider().height(8)
   
              ForEach(this.contacts, (contact: Person) => {
                PersonView({ person: contact, phones: contact.phones as ObservedArray<string>, selectedPerson: this.$selectedPerson })
              },
                (contact: Person): string => { return contact.id_; }
              )

               Divider().height(8)
   
               Text("Edit:")
               PersonEditView({ selectedPerson: this.$selectedPerson, name: this.selectedPerson.name, address: this.selectedPerson.address, phones: this.selectedPerson.phones })
           }
               .borderStyle(BorderStyle.Solid).borderWidth(5).borderColor(0xAFEEEE).borderRadius(5)
       }
   }
   
   @Entry
   @Component
   struct PageEntry {
     @Provide addrBook: AddressBook = new AddressBook(
       new Person("Gigi", "Itamerenkatu 9", 180, "Helsinki", ["18*********", "18*********", "18*********"]),
       [
         new Person("Oly", "Itamerenkatu 9", 180, "Helsinki", ["18*********", "18*********"]),
         new Person("Sam", "Itamerenkatu 9", 180, "Helsinki", ["18*********", "18*********"]),
         new Person("Vivi", "Itamerenkatu 9", 180, "Helsinki", ["18*********", "18*********"]),
       ]);
   
     build() {
       Column() {
         AddressBookView({ me: this.addrBook.me, contacts: this.addrBook.contacts, selectedPerson: this.addrBook.me })
       }
     }
   }
  1. PersonView，即电话簿中联系人姓名和首选电话的View，当用户选中，即高亮当前Person，需要同步回其父组件AddressBookView的selectedPerson，所以需要通过\@Link建立双向同步。 PersonView声明如下：
   // 显示联系人姓名和首选电话
   // 为了更新电话号码，这里需要@ObjectLink person和@ObjectLink phones，
   // 显示首选号码不能使用this.person.phones[0]，因为@ObjectLink person只代理了Person的属性，数组内部的变化观察不到
   // 触发onClick事件更新selectedPerson
   @Component
   struct PersonView {
   
       @ObjectLink person : Person;
       @ObjectLink phones :  ObservedArray<string>;
   
       @Link selectedPerson : Person;
   
       build() {
           Flex({ direction: FlexDirection.Row, justifyContent: FlexAlign.SpaceBetween }) {
             Text(this.person.name)
             if (this.phones.length > 0) {
               Text(this.phones[0])
             }
           }
           .height(55)
           .backgroundColor(this.selectedPerson.name == this.person.name ? "#ffa0a0" : "#ffffff")
           .onClick(() => {
               this.selectedPerson = this.person;
           })
       }
   }

  1. 选中的Person会在PersonEditView中显示详细信息，对于PersonEditView的数据同步分为以下三种方式：

    • 在Edit状态通过Input.onChange回调事件接受用户的键盘输入时，在点击“Save Changes”之前，这个修改是不希望同步会数据源的，但又希望刷新在当前的PersonEditView中，所以\@Prop深拷贝当前Person的详细信息；

    • PersonEditView通过\@Link seletedPerson: Person和AddressBookView的”selectedPerson建立双向同步，当用户点击“Save Changes”的时候，\@Prop的修改将被赋值给\@Link seletedPerson: Person，这就意味这，数据将被同步回数据源。

    • PersonEditView中通过\@Consume addrBook: AddressBook和根节点PageEntry建立跨组件层级的直接的双向同步关系，当用户在PersonEditView界面删除某一个联系人时，会直接同步回PageEntry，PageEntry的更新会通知AddressBookView刷新contracts的列表页。 PersonEditView声明如下：

     // 渲染Person的详细信息
 // @Prop装饰的变量从父组件AddressBookView深拷贝数据，将变化保留在本地, TextInput的变化只会在本地副本上进行修改。
 // 点击 "Save Changes" 会将所有数据的复制通过@Prop到@Link, 同步到其他组件
 @Component
 struct PersonEditView {


     @Consume addrBook : AddressBook;


     /* 指向父组件selectedPerson的引用 */
     @Link selectedPerson: Person;


     /*在本地副本上编辑，直到点击保存*/
     @Prop name: string = "";
     @Prop address : Address = new Address("", 0, "");
     @Prop phones : ObservedArray<string> = [];


     selectedPersonIndex() : number {
         return this.addrBook.contacts.findIndex((person: Person) => person.id_ == this.selectedPerson.id_);
     }


     build() {
         Column() {
             TextInput({ text: this.name})
                 .onChange((value) => {
                     this.name = value;
                   })
             TextInput({text: this.address.street})
                 .onChange((value) => {
                     this.address.street = value;
                 })


             TextInput({text: this.address.city})
                 .onChange((value) => {
                     this.address.city = value;
                 })


             TextInput({text: this.address.zip.toString()})
                 .onChange((value) => {
                     const result = Number.parseInt(value);
                     this.address.zip= Number.isNaN(result) ? 0 : result;
                 })


             if (this.phones.length > 0) {
               ForEach(this.phones,
                 (phone: ResourceStr, index?:number) => {
                   TextInput({ text: phone })
                     .width(150)
                     .onChange((value) => {
                       console.log(`${index}. ${value} value has changed`)
                       this.phones[index!] = value;
                     })
                 },
                 (phone: ResourceStr, index?:number) => `${index}-${phone}`
               )
             }


             Flex({ direction: FlexDirection.Row, justifyContent: FlexAlign.SpaceBetween }) {
                 Text("Save Changes")
                     .onClick(() => {
                         // 将本地副本更新的值赋值给指向父组件selectedPerson的引用
                         // 避免创建新对象，在现有属性上进行修改
                         this.selectedPerson.name = this.name;
                         this.selectedPerson.address.street = this.address.street
                         this.selectedPerson.address.city   =  this.address.city
                         this.selectedPerson.address.zip    = this.address.zip
                         this.phones.forEach((phone : string, index : number) => { this.selectedPerson.phones[index] = phone } );
                     })
                 if (this.selectedPersonIndex()!=-1) {
                     Text("Delete Contact")
                         .onClick(() => {
                             let index = this.selectedPersonIndex();
                             console.log(`delete contact at index ${index}`);


                             // 删除当前联系人
                             this.addrBook.contacts.splice(index, 1);


                             // 删除当前selectedPerson，选中态前移一位
                             index = (index < this.addrBook.contacts.length) ? index : index-1;


                             // 如果contract被删除完，则设置me为选中态
                             this.selectedPerson = (index>=0) ? this.addrBook.contacts[index] : this.addrBook.me;
                         })
                 }
             }


         }
     }
 }

    其中在关于\@ObjectLink和\@Link的区别要注意以下几点：

    1. 在AddressBookView中实现和父组件PageView的双向同步，需要用\@ObjectLink me : Person和\@ObjectLink contacts : ObservedArray&lt;Person&gt;，而不能用\@Link，原因如下：
      • \@Link需要和其数据源类型完全相同，且仅能观察到第一层的变化；
      • \@ObjectLink可以被数据源的属性初始化，且代理了\@Observed装饰类的属性，可以观察到被装饰类属性的变化。
    2. 当 联系人姓名 (Person.name) 或者首选电话号码 (Person.phones[0]) 发生更新时，PersonView也需要同步刷新，其中Person.phones[0]属于第二层的更新，如果使用\@Link将无法观察到，而且\@Link需要和其数据源类型完全相同。所以在PersonView中也需要使用\@ObjectLink，即\@ObjectLink person : Person和\@ObjectLink phones : ObservedArray&lt;string&gt;。

    zh-cn_image_0000001605293914

    在这个例子中，我们可以大概了解到如何构建ViewModel，在应用的根节点中，ViewModel的数据可能是可以巨大的嵌套数据，但是在ViewModel和View的适配和渲染中，我们尽可能将ViewModel的数据项和View相适配，这样的话在针对每一层的View，都是一个相对“扁平”的数据，仅观察当前层就可以了。

    在应用实际开发中，也许我们无法避免去构建一个十分庞大的Model，但是我们可以在UI树状结构中合理地去拆分数据，使得ViewModel和View更好的适配，从而搭配最小化更新来实现高性能开发。

    完整应用代码如下：


 // ViewModel classes
 let nextId = 0;

 @Observed
 export class ObservedArray<T> extends Array<T> {
   constructor(args: T[]) {
     console.log(`ObservedArray: ${JSON.stringify(args)} `)
     if (args instanceof Array) {
       super(...args);
     } else {
       super(args)
     }
   }
 }

 @Observed
 export class Address {
   street: string;
   zip: number;
   city: string;

   constructor(street: string,
               zip: number,
               city: string) {
     this.street = street;
     this.zip = zip;
     this.city = city;
   }
 }

 @Observed
 export class Person {
   id_: string;
   name: string;
   address: Address;
   phones: ObservedArray<string>;

   constructor(name: string,
               street: string,
               zip: number,
               city: string,
               phones: string[]) {
     this.id_ = `${nextId}`;
     nextId++;
     this.name = name;
     this.address = new Address(street, zip, city);
     this.phones = new ObservedArray<string>(phones);
   }
 }

 export class AddressBook {
   me: Person;
   contacts: ObservedArray<Person>;

   constructor(me: Person, contacts: Person[]) {
     this.me = me;
     this.contacts = new ObservedArray<Person>(contacts);
   }
 }

 //渲染出Person对象的名称和Observed数组<string>中的第一个号码
 //为了更新电话号码，这里需要@ObjectLink person和@ObjectLink phones，
 //不能使用this.person.phones，内部数组的更改不会被观察到。
 // 在AddressBookView、PersonEditView中的onClick更新selectedPerson
 @Component
 struct PersonView {
   @ObjectLink person: Person;
   @ObjectLink phones: ObservedArray<string>;
   @Link selectedPerson: Person;

   build() {
     Flex({ direction: FlexDirection.Row, justifyContent: FlexAlign.SpaceBetween }) {
       Text(this.person.name)
       if (this.phones.length) {
         Text(this.phones[0])
       }
     }
     .height(55)
     .backgroundColor(this.selectedPerson.name == this.person.name ? "#ffa0a0" : "#ffffff")
     .onClick(() => {
       this.selectedPerson = this.person;
     })
   }
 }

 // 渲染Person的详细信息
 // @Prop装饰的变量从父组件AddressBookView深拷贝数据，将变化保留在本地, TextInput的变化只会在本地副本上进行修改。
 // 点击 "Save Changes" 会将所有数据的复制通过@Prop到@Link, 同步到其他组件
 @Component
 struct PersonEditView {
   @Consume addrBook: AddressBook;

   /* 指向父组件selectedPerson的引用 */
   @Link selectedPerson: Person;

   /*在本地副本上编辑，直到点击保存*/
   @Prop name: string = "";
   @Prop address: Address = new Address("", 0, "");
   @Prop phones: ObservedArray<string> = [];

   selectedPersonIndex(): number {
     return this.addrBook.contacts.findIndex((person: Person) => person.id_ == this.selectedPerson.id_);
   }

   build() {
     Column() {
       TextInput({ text: this.name })
         .onChange((value) => {
           this.name = value;
         })
       TextInput({ text: this.address.street })
         .onChange((value) => {
           this.address.street = value;
         })

       TextInput({ text: this.address.city })
         .onChange((value) => {
           this.address.city = value;
         })

       TextInput({ text: this.address.zip.toString() })
         .onChange((value) => {
           const result = Number.parseInt(value);
           this.address.zip = Number.isNaN(result) ? 0 : result;
         })

       if (this.phones.length > 0) {
         ForEach(this.phones,
           (phone: ResourceStr, index?:number) => {
             TextInput({ text: phone })
               .width(150)
               .onChange((value) => {
                 console.log(`${index}. ${value} value has changed`)
                 this.phones[index!] = value;
               })
           },
           (phone: ResourceStr, index?:number) => `${index}-${phone}`
         )
       }

       Flex({ direction: FlexDirection.Row, justifyContent: FlexAlign.SpaceBetween }) {
         Text("Save Changes")
           .onClick(() => {
             // 将本地副本更新的值赋值给指向父组件selectedPerson的引用
             // 避免创建新对象，在现有属性上进行修改
             this.selectedPerson.name = this.name;
             this.selectedPerson.address.street = this.address.street
             this.selectedPerson.address.city = this.address.city
             this.selectedPerson.address.zip = this.address.zip
             this.phones.forEach((phone: string, index: number) => {
               this.selectedPerson.phones[index] = phone
             });
           })
         if (this.selectedPersonIndex() != -1) {
           Text("Delete Contact")
             .onClick(() => {
               let index = this.selectedPersonIndex();
               console.log(`delete contact at index ${index}`);

               // 删除当前联系人
               this.addrBook.contacts.splice(index, 1);

               // 删除当前selectedPerson，选中态前移一位
               index = (index < this.addrBook.contacts.length) ? index : index - 1;

               // 如果contract被删除完，则设置me为选中态
               this.selectedPerson = (index >= 0) ? this.addrBook.contacts[index] : this.addrBook.me;
             })
         }
       }

     }
   }
 }

 @Component
 struct AddressBookView {
   @ObjectLink me: Person;
   @ObjectLink contacts: ObservedArray<Person>;
   @State selectedPerson: Person = new Person("", "", 0, "", []);

   aboutToAppear() {
     this.selectedPerson = this.me;
   }

   build() {
     Flex({ direction: FlexDirection.Column, justifyContent: FlexAlign.Start }) {
       Text("Me:")
       PersonView({ person: this.me, phones: this.me.phones, selectedPerson: this.selectedPerson })

       Divider().height(8)

       ForEach(this.contacts, (contact: Person) => {
         PersonView({ person: contact, phones: contact.phones as ObservedArray<string>, selectedPerson: this.selectedPerson })
       },
         (contact: Person): string => { return contact.id_; }
       )

       Divider().height(8)

       Text("Edit:")
       PersonEditView({
         selectedPerson: this.selectedPerson,
         name: this.selectedPerson.name,
         address: this.selectedPerson.address,
         phones: this.selectedPerson.phones
       })
     }
     .borderStyle(BorderStyle.Solid).borderWidth(5).borderColor(0xAFEEEE).borderRadius(5)
   }
 }

 @Entry
 @Component
 struct PageEntry {
   @Provide addrBook: AddressBook = new AddressBook(
     new Person("Gigi", "Itamerenkatu 9", 180, "Helsinki", ["18*********", "18*********", "18*********"]),
     [
       new Person("Oly", "Itamerenkatu 9", 180, "Helsinki", ["18*********", "18*********"]),
       new Person("Sam", "Itamerenkatu 9", 180, "Helsinki", ["18*********", "18*********"]),
       new Person("Vivi", "Itamerenkatu 9", 180, "Helsinki", ["18*********", "18*********"]),
     ]);

   build() {
     Column() {
       AddressBookView({ me: this.addrBook.me, contacts: this.addrBook.contacts, selectedPerson: this.addrBook.me })
     }
   }
 }

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