十二、ButterKnife 和 Koin 的依赖注入
概观
本章介绍依赖注入的概念以及它给安卓应用带来的好处。我们将看看如何在容器类的帮助下手动执行依赖注入。我们还将介绍 Android、Java 和 Kotlin 可用的一些框架,这些框架可以帮助开发人员应用这个概念。到本章结束时,您将能够使用 Dagger 和 Koin 来管理应用的依赖关系,并且您将知道如何高效地组织它们。
简介
在前一章中,我们研究了如何将代码组织成不同的组件,包括视图模型、存储库、应用编程接口组件和持久性组件。总是出现的困难之一是所有这些组件之间的依赖性,尤其是当涉及到我们如何为它们进行单元测试时。
我们一直使用Application
类来创建这些组件的实例,并将它们传递给上面一层组件的构造器(我们创建了应用编程接口和房间实例,然后是存储库实例,等等)。我们所做的是依赖注入的简单版本。
依赖注入 ( DI )是一种软件技术,其中一个对象(应用)提供另一个对象(存储库,ViewModels
)的依赖。这样做的原因是为了增加代码的可重用性和可测试性,并将创建实例的责任从我们的组件转移到Application
类。DI 的好处之一在于如何跨代码库创建对象。DI 将对象的创建和使用分开。换句话说,一个对象不应该关心另一个对象是如何创建的;它应该只关注与其他对象的交互。
在本章中,我们将分析如何在安卓中注入依赖关系的三种方式:手动 DI、ButterKnife 和 Koin。
手动 DI 是一种开发人员通过创建容器类来手动处理 DI 的技术。在这一章中,我们将研究如何在安卓系统中做到这一点。通过研究我们如何手动管理依赖关系,我们将对其他 DI 框架如何运行有所了解,并为我们如何集成这些框架奠定基础。
ButterKnife是为 Java 开发的阿迪框架。它允许你将你的依赖项分组到不同的模块中。您还可以定义组件,其中添加了模块以创建依赖图,以及 ButterKnife 自动实现哪个组件以执行注入。它依赖注释处理器来生成执行注入所需的代码。
Koin 是为 Kotlin 开发的轻量级 DI 库。它不依赖注释处理器;它依靠 Kotlin 的机制来执行注射。在这里,我们还可以将依赖关系拆分成模块。
在接下来的内容中,我们将探索这两个库是如何工作的,以及将它们添加到一个简单的安卓应用所需的步骤。
手册
为了理解 DI 是如何工作的,我们可以首先分析如何在整个安卓应用中手动将依赖关系注入不同的对象。这可以通过创建容器对象来实现,这些对象将包含整个应用所需的依赖关系。您还可以创建多个容器来表示应用所需的不同范围。在这里,您可以定义仅在显示特定屏幕时才需要的依赖关系,并且当屏幕被破坏时,实例也可以被垃圾收集。
此处显示了一个容器示例,只要应用存在,该容器就会保存实例:
class AppContainer(applicationContext:Context) {
val myRepository: MyRepository
init {
val retrofit = Retrofit.Builder().baseUrl("https://google.com/").build()
val myService= retrofit.create<MyService>(MyService::class.java)
val database = Room.databaseBuilder(applicationContext, MyDatabase::class.java, "db").build()
myRepository = MyRepositoryImpl(myService, database.myDao())
}
}
使用该容器的Application
类如下所示:
class MyApplication : Application() {
lateinit var appContainer: AppContainer
override fun onCreate() {
super.onCreate()
appContainer = AppContainer(this)
}
}
正如您在前面的例子中所看到的,创建依赖关系的责任从Application
类转移到了Container
类。代码库中的活动仍然可以使用以下命令访问依赖项:
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
....
val myRepository = (application as MyApplication).appContainer. myRepository
...
}
范围有限的模块可以用于创建ViewModel
工厂之类的事情,而这些工厂又被框架用来创建ViewModel
:
class MyContainer(private val myRepository: MyRepository) {
fun geMyViewModelFactory(): ViewModelProvider.Factory {
return object : ViewModelProvider.Factory {
override fun <T : ViewModel?> create(modelClass: Class<T>): T {
return MyViewModel(myRepository) as T
}
}
}
}
活动或片段可以使用这个特定的容器来初始化ViewModel
:
class MyActivity : AppCompatActivity() {
private lateinit var myViewModel: MyViewModel
private lateinit var myContainer: MyContainer
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
....
val myRepository = (application as MyApplication).appContainer. myRepository
myContainer = MyContainer (myRepository)
myViewModel = ViewModelProvider(this, myContainer.geMyViewModelFactory()) .get(MyViewModel::class.java)
}
}
同样,我们在这里看到创建Factory
类的责任从Activity
类转移到了Container
类。MyContainer
可以扩展以提供MyActivity
要求的实例,如果这些实例的生命周期应该与活动相同,或者构造函数可以扩展以提供具有不同生命周期的实例。
现在,让我们把这些例子应用到一个练习中。
练习 12.01:手动注射
在本练习中,我们将编写一个应用手动 DI 概念的安卓应用。该应用将有一个存储库,该存储库将生成一个随机数和一个带有LiveData
对象的ViewModel
对象,该对象负责检索存储库生成的数字并将其发布到LiveData
对象中。为此,我们需要创建两个容器来管理以下依赖关系:
- 贮藏室ˌ仓库
- 一个
ViewModel
工厂负责创建ViewModel
每次点击按钮时,应用本身都会显示随机生成的数字:
-
让我们从将
ViewModel
和LiveData
库添加到app/build.gradle
文件开始:kt implementation "androidx.lifecycle:lifecycle- extensions:2.2.0"
-
接下来,让我们编写一个
NumberRepository
接口,它将包含一个检索整数的方法:kt interface NumberRepository { fun generateNextNumber(): Int }
-
现在,我们将为此提供实现。我们可以使用
java.util.Random
类生成一个随机数:kt class NumberRepositoryImpl(private val random: Random) : NumberRepository { override fun generateNextNumber(): Int { return random.nextInt() } }
-
我们现在将进入
MainViewModel
类,它将包含一个LiveData
对象,该对象包含从存储库中生成的每个编号:kt class MainViewModel(private val numberRepository: NumberRepository) : ViewModel() { private val numberLiveData = MutableLiveData<Int>() fun getLiveData(): LiveData<Int> = numberLiveData fun generateNextNumber() { numberLiveData.postValue(numberRepository .generateNextNumber()) } }
-
接下来,让我们继续创建我们的用户界面,包含用于显示数字的
TextView
和用于生成下一个随机数的Button
。这将是res/layout/activity_main.xml
文件的一部分:kt <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:gravity="center" android:orientation="vertical"> <TextView android:id="@+id/activity_main_text_view" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" /> <Button android:id="@+id/activity_main_button" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/randomize" /> </LinearLayout>
-
确保将按钮的字符串添加到
res/values/strings.xml
文件中:kt <string name="randomize">Randomize</string>
-
现在让我们创建
MainActivity
类,负责呈现前面的 UI:kt class MainActivity : AppCompatActivity() { override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) } }
-
现在,让我们创建我们的
Application
类:kt class RandomApplication : Application() { override fun onCreate() { super.onCreate() } }
-
让我们也将
Application
类添加到application
标签中的AndroidManifest.xml
文件中:kt <application ... android:name=".RandomApplication" .../>
-
现在,让我们创建第一个负责管理
NumberRepository
依赖关系的容器:kt class ApplicationContainer { val numberRepository: NumberRepository = NumberRepositoryImpl(Random()) }
-
让我们将这个容器添加到
RandomApplication
类中:kt class RandomApplication : Application() { val applicationContainer = ApplicationContainer() override fun onCreate() { super.onCreate() } }
-
我们现在继续创建
MainContainer
,这将需要对NumberRepository
依赖项的引用,并将为创建MainViewModel
所需的ViewModel
工厂提供依赖项:kt class MainContainer(private val numberRepository: NumberRepository) { fun getMainViewModelFactory(): ViewModelProvider.Factory { return object : ViewModelProvider.Factory { override fun <T : ViewModel?> create(modelClass: Class<T>): T { return MainViewModel(numberRepository) as T } } } }
-
最后,我们可以修改
MainActivity
从我们的容器中注入我们的依赖项,并连接 UI 元素,以便显示输出:kt class MainActivity : AppCompatActivity() { override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) val mainContainer = MainContainer((application as RandomApplication).applicationContainer .numberRepository) val viewModel = ViewModelProvider(this, mainContainer.getMainViewModelFactory()) .get(MainViewModel::class.java) viewModel.getLiveData().observe(this, Observer { findViewById<TextView> (R.id.activity_main_text_view).text = it.toString() } ) findViewById<TextView>(R.id.activity_main_button) .setOnClickListener { viewModel.generateNextNumber() } } }
-
在高亮显示的代码中,我们可以看到我们正在使用
ApplicationContainer
中定义的存储库,并将其注入MainContainer
,然后通过ViewModelProvider.Factory
将其注入ViewModel
。前面的例子应该呈现在图 12.1 中的输出:
图 12.1:练习 12.01 的模拟器输出显示了一个随机生成的数字
在应用很小的情况下,手动 DI 是一种设置依赖关系的简单方法,但是随着应用的增长,这可能会变得极其困难。想象一下,如果在练习 12.01 、手动注射中,我们有两个从NumberRepository
延伸出来的课程。我们将如何处理这种情况?开发人员如何知道哪个人参加了什么活动?这些类型的问题在谷歌 Play 上大多数知名应用中变得非常普遍,这就是为什么很少使用手动 DI。使用时,它可能会采用阿迪框架的形式,类似于我们接下来将看到的形式。
D agger
D agger 提供了一种综合的方法来组织应用的依赖关系。它的优势在于,在 Kotlin 推出之前,首先被开发者社区采用在安卓系统上。这也是很多安卓应用使用 Dagger 作为其 DI 框架的原因之一。该框架的另一个优势是针对用 Java 编写的安卓项目,因为该库是用相同的语言开发的。该框架最初由 Square(ButterKnife 1)开发,后来过渡到谷歌(ButterKnife 2)。我们将在本章中介绍 ButterKnife 2,并描述它的优点。ButterKnife 2 提供的一些关键功能如下:
- 注射
- 模块中分组的依赖关系
- 用于生成依赖图的组件
- 预选赛
- 领域
- 子组件
注释是处理 Dagger 时的关键元素,因为它通过注释处理器生成执行 DI 所需的代码。主要注释可分为以下几类:
- 提供者:用
@Module
标注的类负责提供一个可以注入的对象(依赖对象)。 - 消费者:注释
@Inject
用于定义依赖关系。 - 连接器:带注释的接口定义了提供者和消费者之间的连接。
为了将 ButterKnife 添加到您的项目中,在app/build.gradle
文件中,您将需要以下依赖项:
implementation 'com.google.dagger:dagger:2.29.1'
kapt 'com.google.dagger:dagger-compiler:2.29.1'
由于我们处理的是注释处理器,在同一个build.gradle
文件中,您需要为它们添加插件:
apply plugin: 'com.android.application'
apply plugin: 'kotlin-android'
apply plugin: 'kotlin-kapt'
消费者
ButterKnife 使用javax.inject.Inject
识别需要注射的物体。注入依赖项有多种方法,但推荐的方法是通过构造函数注入和字段注入。构造函数注入类似于下面的代码:
import javax.inject.Inject
class ClassA @Inject constructor()
class ClassB @Inject constructor(private val classA: ClassA)
当构造函数用@Inject
标注时,Dagger 将生成Factory
类,负责实例化对象。在ClassB
的例子中,Dagger 将尝试找到适合构造函数签名的适当依赖项,在这个例子中,构造函数是ClassA
,Dagger 已经为它创建了一个实例。
如果您不想让 Dagger 管理ClassB
的实例化,但仍然对注入的ClassA
有依赖性,您可以使用字段注入,它看起来像这样:
import javax.inject.Inject
class ClassA @Inject constructor()
class ClassB {
@Inject
lateinit var classA: ClassA
}
在这种情况下,Dagger 将生成必要的代码,只是为了注入ClassB
和ClassA
之间的依赖关系。
提供商
您会发现自己处于应用使用外部依赖关系的情况。这意味着您将无法通过构造函数注入来提供实例。另一种不可能注入构造函数的情况是使用接口或抽象类时。在这种情况下,ButterKnife 提供了使用@Provides
注释提供实例的可能性。然后,您需要将提供实例的方法分组到用@Module
注释的模块中:
import dagger.Module
import dagger.Provides
class ClassA
class ClassB(private val classA: ClassA)
@Module
object MyModule {
@Provides
fun provideClassA(): ClassA = ClassA()
@Provides
fun provideClassB(classA: ClassA): ClassB = ClassB(classA)
}
如前例所示,ClassA
和ClassB
没有任何 ButterKnife 标注。创建了一个模块,该模块将为ClassA
提供实例,然后将用于为ClassB
提供实例。在这种情况下,ButterKnife 将为每个带注释的方法生成一个Factory
类。
连接器
假设我们将有多个模块,我们需要将它们组合成一个依赖图,可以在整个应用中使用。ButterKnife 提供了@Component
注释。这通常用于将由 Dagger 实现的接口或抽象类。除了组装依赖图之外,组件还提供了添加方法的功能,以将依赖注入到某个对象的成员中。在组件中,您可以指定提供方法来返回模块中提供的依赖项:
import dagger.Component
@Component(modules = [MyModule::class])
interface MyComponent {
fun inject(myApplication: MyApplication)
}
对于前面的Component
,Dagger 将生成一个DaggerMyComponent
类,我们可以按照下面的代码来构建它:
import android.app.Application
import javax.inject.Inject
class MyApplication : Application() {
@Inject
lateinit var classB: ClassB
override fun onCreate() {
super.onCreate()
val component = DaggerMyComponent.create()
//needs to build the project once to generate
//DaggerMyComponent.class
component.inject(this)
}
}
Application
类将创建 ButterKnife 依赖图和组件。Component
中的inject
方法允许我们对用@Inject
注释的Application
类中的变量执行 DI,从而允许我们访问模块中定义的ClassB
对象。
限定词
如果希望提供同一个类的多个实例(例如在应用中注入不同的字符串或整数),可以使用限定符。这些注释可以帮助您识别实例。最常见的一种是@Named
限定词,如以下代码所述:
@Module
object MyModule {
@Named("classA1")
@Provides
fun provideClassA1(): ClassA = ClassA()
@Named("classA2")
@Provides
fun provideClassA2(): ClassA = ClassA()
@Provides
fun provideClassB(@Named("classA1") classA: ClassA): ClassB = ClassB(classA)
}
在这个例子中,我们创建了两个ClassA
的实例,并给它们起了不同的名字。然后我们尽可能使用第一个实例来创建ClassB
。我们还可以创建自定义限定符来代替@Named
注释,如以下代码所述:
import javax.inject.Qualifier
@Qualifier
@MustBeDocumented
@kotlin.annotation.Retention(AnnotationRetention.RUNTIME)
annotation class ClassA1Qualifier
@Qualifier
@MustBeDocumented
@kotlin.annotation.Retention(AnnotationRetention.RUNTIME)
annotation class ClassA2Qualifier
模块可以这样更新:
@Module
object MyModule {
@ClassA1Qualifier
@Provides
fun provideClassA1(): ClassA = ClassA()
@ClassA2Qualifier
@Provides
fun provideClassA2(): ClassA = ClassA()
@Provides
fun provideClassB(@ClassA1Qualifier classA: ClassA): ClassB = ClassB(classA)
}
示波器
如果您想跟踪组件的生命周期和依赖关系,可以使用范围。ButterKnife 提供了一个@Singleton
范围。这通常表明您的组件将和您的应用一样长久。范围对对象的生命周期没有影响;它们的构建是为了帮助开发人员识别对象的生命周期。建议给组件一个作用域,并将代码分组以反映该作用域。安卓上一些常见的 ButterKnife 范围与活动或片段相关:
import javax.inject.Scope
@Scope
@MustBeDocumented
@kotlin.annotation.Retention(AnnotationRetention.RUNTIME)
annotation class ActivityScope
@Scope
@MustBeDocumented
@kotlin.annotation.Retention(AnnotationRetention.RUNTIME)
annotation class FragmentScope
注释可以用在提供依赖关系的模块中:
@ActivityScope
@Provides
fun provideClassA(): ClassA = ClassA()
Component
的代码如下:
@ActivityScope
@Component(modules = [MyModule::class])
interface MyComponent {
}
前面的例子表明Component
只能使用相同范围的对象。如果属于这个Component
的任何模块包含不同范围的依赖项,ButterKnife 将抛出一个错误,表明范围有问题。
子组件
与范围密切相关的是子组件。它们允许您为更小的范围组织依赖关系。安卓上一个常见的用例是为活动和片段创建子组件。子组件从父组件继承依赖关系,并为子组件的范围生成新的依赖关系图。
假设我们有一个单独的模块:
class ClassC
@Module
object MySubcomponentModule {
@Provides
fun provideClassC(): ClassC = ClassC()
}
将为该模块生成依赖图的Subcomponent
看起来如下所示:
import dagger.Subcomponent
@ActivityScope
@Subcomponent(modules = [MySubcomponentModule::class])
interface MySubcomponent {
fun inject(mainActivity: MainActivity)
}
父组件需要声明新组件,如下面的代码片段所示:
import dagger.Component
@Component(modules = [MyModule::class])
interface MyComponent {
fun inject(myApplication: MyApplication)
fun createSubcomponent(mySubcomponentModule: MySubcomponentModule): MySubcomponent
}
您可以将ClassC
注入到您的活动中,如下所示:
@Inject
lateinit var classC: ClassC
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
(application as MyApplication).component .createSubcomponent(MySubcomponentModule).inject(this)
}
有了这些知识,让我们继续练习。
练习 12.02:ButterKnife 注射
在本练习中,我们将编写一个安卓应用,该应用将使用 ButterKnife 应用 DI 的概念。该应用将具有在练习 12.01 、手动注射中定义的相同Repository
和ViewModel
。我们将需要使用 Dagger 来公开相同的两个依赖项:
Repository
:这将有@Singleton
范围,由ApplicationModule
提供。现在,ApplicationModule
将作为ApplicationComponent
的一部分曝光。ViewModelProvider.Factory
:这将有一个名为MainScope
的自定义范围,由MainModule
提供。现在,MainModule
将被MainSubComponent
曝光。另外,MainSubComponent
将由ApplicationComponent
生成。
每次点击按钮时,应用本身都会显示一个随机生成的数字:
-
让我们从将 ButterKnife 和视图模型库添加到
app/build.gradle
文件开始:kt implementation 'com.google.dagger:dagger:2.29.1' kapt 'com.google.dagger:dagger-compiler:2.29.1' implementation "androidx.lifecycle:lifecycle- extensions:2.2.0"
-
我们还需要
app/build.gradle
模块中的kapt
插件。附上如下所示的插件:kt apply plugin: 'kotlin-kapt'
-
我们现在需要添加
NumberRepository
、NumberRepositoryImpl
、MainViewModel
和RandomApplication
类,并用MainActivity
构建我们的用户界面。这可以从练习 12.01 、手动注射开始,按照步骤 2-9 进行。 -
现在,让我们进入
ApplicationModule
,它将提供NumberRepository
依赖:kt @Module class ApplicationModule { @Provides fun provideRandom(): Random = Random() @Provides fun provideNumberRepository(random: Random): NumberRepository = NumberRepositoryImpl(random) }
-
现在,让我们创建
MainModule
,它将提供ViewModel.Factory
的实例:```kt @Module class MainModule {
@Provides fun provideMainViewModelFactory(numberRepository: NumberRepository): ViewModelProvider.Factory { return object : ViewModelProvider.Factory { override fun <T : ViewModel?> create(modelClass: Class<T>): T { return MainViewModel(numberRepository) as T } } }
} ```
-
现在,让我们创建
MainScope
:T1 -
我们需要
MainSubcomponent
,它将使用前面的范围:kt @MainScope @Subcomponent(modules = [MainModule::class]) interface MainSubcomponent { fun inject(mainActivity: MainActivity) }
-
接下来,我们将要求
ApplicationComponent
:kt @Singleton @Component(modules = [ApplicationModule::class]) interface ApplicationComponent { fun createMainSubcomponent(): MainSubcomponent }
-
我们将需要导航到
Build
并点击 AndroidStudio 中的Rebuild project
,以便我们生成用于执行 DI 的 ButterKnife 代码。 -
接下来,我们修改
RandomApplication
类,以便添加初始化 ButterKnife 依赖图所需的代码:kt class RandomApplication : Application() { lateinit var applicationComponent: ApplicationComponent override fun onCreate() { super.onCreate() applicationComponent = DaggerApplicationComponent.create() } }
-
We now modify the
MainActivity
class to injectViewModelProvider.Factory
and initializeViewModel
so that we can display the random number:kt class MainActivity : AppCompatActivity() { @Inject lateinit var factory: ViewModelProvider.Factory override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { (application as RandomApplication).applicationComponent .createMainSubcomponent().inject(this) super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) val viewModel = ViewModelProvider(this, factory).get(MainViewModel::class.java) viewModel.getLiveData().observe(this, Observer { findViewById<TextView>(R.id.activity_main_text_view) .text = it.toString() } ) findViewById<TextView>(R.id.activity_main_button) .setOnClickListener { viewModel.generateNextNumber() } } }
如果运行前面的代码,它将构建一个应用,当您单击按钮时,该应用将显示不同的随机输出:
图 12.2:练习 12.02 的模拟器输出显示了一个随机生成的数字
-
图 12.2 显示了应用的样子。您可以在
app/build
文件夹中查看生成的 ButterKnife 代码:
图 12.3:练习 12.02 生成的 ButterKnife 代码
在图 12.3 中,我们可以看到 Dagger 为了满足依赖关系而生成的代码。对于每一个需要注入的依赖,Dagger 都会生成一个合适的Factory
类(基于Factory
设计模式),负责创建依赖。Dagger 还会查看需要注入依赖项的地方,并生成一个Injector
类,该类将负责为依赖项赋值(在这种情况下,它会为在MainActivity
类中用@Inject
注释的成员赋值)。最后,Dagger 为带有@Component
注释的接口创建实现。在实现中,Dagger 将处理如何创建模块,并提供一个构建器,开发人员可以在其中指定如何构建模块。
Dag〔t0〕ger Android
在前面的示例中,您可能已经注意到,在活动中,您必须调用组件和子组件来执行注入。这往往会在应用中重复出现。也不建议活动和片段知道谁在执行注射。所有这些都来自于 Dagger 和 Android 框架之间的根本冲突。在 ButterKnife 中,你负责提供和注入你的依赖。在 Android 中,片段和活动由系统实例化。换句话说,您不能将活动或片段的创建移动到 Dagger 模块中并注入依赖项,因此您必须求助于构建子组件。通过使用子组件,您可以在子组件和活动之间创建依赖关系。幸运的是,Dagger 为 Android 提供了一套解决这些问题的库,可以添加到您的build.gradle
文件中:
implementation 'com.google.dagger:dagger-android:2.29.1'
implementation 'com.google.dagger:dagger-android-support:2.29.1'
kapt 'com.google.dagger:dagger-android-processor:2.29.1'
安卓 ButterKnife 库提供了专门的注入方法,ButterKnife 使用这些方法将依赖注入活动和片段。这种设置还通过消除对子组件的需求,简化了更简单项目的依赖设置。一个设置活动注入的模块如下所示:
@Module
abstract class ActivityProviderModule {
@ContributesAndroidInjector(modules = [ActivityModule::class])
@ActivityScope
abstract fun contributeMyActivityInjector(): MyActivity
}
(请注意,这些示例没有显示导入语句。)
这里重要的一点是引入了@ContributesAndroidInjector
注释,当应用于抽象方法时,允许 Dagger 创建一个实现,在该实现中将创建AndroidInjector
,然后将使用该实现来执行对活动的注入。Application
组件将需要一个专用的AndroidInjectionModule
或AndroidSupportInjection
模块(如果您正在使用兼容性库来实现您的片段):
@Singleton
@Component(
modules = [AndroidSupportInjectionModule::class,
ApplicationModule::class,
ActivityProviderModule::class
]
)
interface ApplicationComponent {
fun inject(myApplication: MyApplication)
}
AndroidSupportInjectionModule
来自 Dagger Android 库,提供了一组绑定,通过跟踪您添加到Application
、Activity
和Fragment
类中的不同注入器,这些绑定在使用 Android 框架类时证明是有用的。这是 ButterKnife 将如何知道每个依赖应该如何注入到您的活动或片段。
在你的Application
类中,你将需要一个HasAndroidInjector
实现。这将负责为应用的每个活动提供注入。如果您使用的是服务或ContentProvider
,同样的规则也适用:
class MyApplication : Application(), HasAndroidInjector {
@Inject
lateinit var dispatchingAndroidInjector: DispatchingAndroidInjector<Any>
lateinit var applicationComponent: ApplicationComponent
override fun onCreate() {
super.onCreate()
applicationComponent = DaggerApplicationComponent.create()
applicationComponent.inject(this)
}
override fun androidInjector(): AndroidInjector<Any> = dispatchingAndroidInjector
}
ButterKnife 在你的Application
类onCreate()
中将做的是创建图形并将一个AndroidInjector
对象注入到Application
类中。AndroidInjector
对象随后将被用于将依赖注入到每个指定的活动中。最后,在您的活动中,您可以使用AndroidInjection.inject()
方法注入依赖项。当inject()
被调用时,ButterKnife 会查找负责 DI 的注射器。如果从活动中调用inject()
,那么它将使用应用注入器。这就是应用中的androidInjector()
方法将被 ButterKnife 调用的地方。如果喷油器有效,则执行去离子。如果从片段中调用inject()
,那么 Dagger 将在父活动中寻找注入器。如果从嵌套片段调用inject()
,那么 Dagger 会在父片段中寻找注入器,这就是为什么它只限于一个嵌套片段:
class MyActivity : AppCompatActivity() {
@Inject
lateinit var myClass: MyClass
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
AndroidInjection.inject(this)
super.onCreate(savedInstanceState)
}
}
为了在您的片段中执行 DI,您之前执行的每个活动都必须遵循类似的原则。假设MyActivity
有MyFragment
。我们需要为MyActivity
实施HasAndroidInjector
:
class MyActivity : AppCompatActivity(), HasAndroidInjector {
@Inject
lateinit var dispatchingAndroidInjector: DispatchingAndroidInjector<Any>
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
AndroidInjection.inject(this)
super.onCreate(savedInstanceState)
}
override fun androidInjector(): AndroidInjector<Any> = dispatchingAndroidInjector
}
接下来,我们需要一个类似于活动提供者模块的片段提供者模块:
@Module
abstract class FragmentProviderModule {
@ContributesAndroidInjector(modules = [FragmentModule::class])
@FragmentScope
abstract fun contributeMyFragmentInjector(): MyFragment
}
最后在ActivityProviderModule
中,需要添加FragmentProviderModule
:
@ContributesAndroidInjector(modules = [ActivityModule::class, FragmentProviderModule::class])
@ActivityScope
abstract fun contributeMyActivityInjector(): MyActivity
这对于每个包含依赖项需要注入的片段的活动都是必需的。
ButterKnife 安卓提供了一组具有HasAndroidInjector
实现的类。如果您希望避免在您的类中实现HasAndroidInjector
方法,请使用以下一些类:DaggerApplication
、DaggerActivity
、DaggerFragment
和DaggerSupportFragment
。使用它们只需要扩展它们,而不是Application
、Activity
等等。
执行 rcise 12.03:更换喷油器
在本练习中,我们将更改练习 12.02 、ButterKnife 注射,以添加安卓注射器功能。输出将显示一个随机生成的数字,并且需要以下列方式展示相同的依赖关系:
Repository
:这将有@Singleton
范围,由ApplicationModule
提供。现在,ApplicationModule
将作为ApplicationComponent
的一部分曝光(与练习 12.02 、ButterKnife 注射相同)。ViewModelProvider.Factory
:这将有一个名为MainScope
的自定义范围,由MainModule
提供。现在,MainModule
将被MainProviderModule
曝光。- 依赖项将使用安卓注入器注入
MainActivity
。RandomApplication
将增加安卓注射器,以便注射正常进行。
执行以下步骤完成练习:
-
让我们将 ButterKnife 安卓依赖项添加到
app/build.gradle
文件中,这将使您的依赖项看起来像这样:kt implementation 'com.google.dagger:dagger:2.29.1' kapt 'com.google.dagger:dagger-compiler:2.29.1' implementation 'com.google.dagger:dagger-android:2.29.1' implementation 'com.google.dagger:dagger-android- support:2.29.1' kapt 'com.google.dagger:dagger-android-processor:2.29.1'
-
接下来,删除
MainSubcomponent
类。 -
创建一个
MainProviderModule
类,它将提供MainActivity
参考:kt @Module abstract class MainProviderModule { @MainScope @ContributesAndroidInjector(modules = [MainModule::class]) abstract fun contributeMainActivityInjector(): MainActivity }
-
更新
ApplicationComponent
以便为Application
类添加inject
方法,并添加ActivityProviderModule
和AndroidSupportInjectionModule
:kt @Singleton @Component(modules = [ApplicationModule::class, AndroidSupportInjectionModule::class, MainProviderModule::class]) interface ApplicationComponent { fun inject(randomApplication: RandomApplication) }
-
更改
Application
类以实现HasAndroidInjector
,并让 ButterKnife 向其中注入注射器对象:kt class RandomApplication : Application(), HasAndroidInjector { @Inject lateinit var dispatchingAndroidInjector: DispatchingAndroidInjector<Any> lateinit var applicationComponent: ApplicationComponent override fun onCreate() { super.onCreate() applicationComponent = DaggerApplicationComponent.create() applicationComponent.inject(this) } override fun androidInjector(): AndroidInjector<Any> = dispatchingAndroidInjector }
-
In
MainActivity
, replace the old injection with theAndroidInjection.inject
method:kt override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { AndroidInjection.inject(this) super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) val viewModel = ViewModelProvider(this, factory).get(MainViewModel::class.java) viewModel.getLiveData().observe(this, Observer { findViewById<TextView>(R.id.activity_main_text_view) .text = it.toString() } ) findViewById<TextView>(R.id.activity_main_button) .setOnClickListener { viewModel.generateNextNumber() } }
最终输出如下:
图 12.4:练习 12.03 的模拟器输出显示了一个随机生成的数字
看看构建应用时生成的代码:
图 12.5:练习 12.03 生成的 ButterKnife 代码
运行前面的代码不应该改变练习的结果或图 12.3 中显示的依赖范围。您可以观察到MainActivity
对象如何不再依赖于Application
类或任何组件或子组件。图 12.5 显示了 ButterKnife 安卓注射器生成的代码。大部分与现有的类似,但是我们可以看到为MainProviderModule
生成的代码,它实际上生成了一个子组件。
在组织安卓应用的依赖关系时,您会发现一个常见的设置如下:
- 应用模块:这里定义了整个项目的公共依赖关系。这里可以提供上下文、资源和其他安卓框架对象等对象。
- 网络模块:这是存储与 API 调用相关的依赖关系的地方。
- 存储模块:这是存储与持久性相关的依赖关系的地方。可以拆分为
DatabaseModule
、FilesModule
、SharedPreferencesModule
等。 - 视图模型模块:这是对
ViewModels
或ViewModel
工厂的依赖关系存储的地方。 - 特征模块:这是一个特定活动或片段的依赖关系被组织的地方,它们有自己的
ViewModel
。在这里,子组件或安卓注射器用于此目的。
我们已经提出了一些关于手动 DI 如何出错的问题。现在我们已经看到了 ButterKnife 如何解决这些问题。虽然它能完成工作,而且在性能方面做得很快,但它也是一个复杂的框架,具有非常陡峭的学习曲线。
硬币
Koin 是一个较轻的框架,适用于较小的应用。它不需要代码生成,并且是基于 Kotlin 的功能扩展构建的。也是领域专用语言 ( DSL )。您可能已经注意到,在使用 Dagger 时,为了设置 DI,必须编写大量代码。Koin 的 DI 方法解决了大部分问题,允许更快的集成。
通过将以下依赖项添加到您的build.gradle
文件中,可以将 Koin 添加到您的项目中:
implementation 'org.koin:koin-android:2.2.0-rc-4'
为了在应用中设置 Koin,您需要使用 DSL 语法进行startKoin
调用:
class MyApplication : Application() {
override fun onCreate() {
super.onCreate()
startKoin {
androidLogger(Level.INFO)
androidContext(this@MyApplication)
androidFileProperties()
modules(myModules)
}
}
}
在这里,您可以配置您的应用上下文是什么(在androidContext
方法中),指定属性文件来定义 Koin 配置(在androidFileProperties
中),为 Koin 声明 Logger Level,它将在LogCat
中根据 Level 输出 Koin 操作的结果(在androidLogger
方法中),并列出您的应用使用的模块。类似的语法用于创建模块:
class ClassA
class ClassB(private val classB: ClassA)
val moduleForClassA = module {
single { ClassA() }
}
val moduleForClassB = module {
factory { ClassB(get()) }
}
override fun onCreate() {
super.onCreate()
startKoin {
androidLogger(Level.INFO)
androidContext(this@MyApplication)
androidFileProperties()
modules(listOf(moduleForClassA, moduleForClassB))
}
}
在前面的示例中,这两个对象将有两个不同的生命周期。当使用单个符号提供依赖关系时,那么在应用的整个生命周期中只使用一个实例。这对于存储库、数据库和应用编程接口组件非常有用,因为多个实例对于应用来说成本很高。每次注射时,工厂符号将创建一个新对象。在对象需要像活动或片段一样长时间存在的情况下,这可能很有用。
可以使用by inject()
方法或get()
方法注入依赖关系,如下代码所示:
class MainActivity : AppCompatActivity() {
val classB: ClassB by inject()
}
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
val classB: ClassB = get()
}
Koin 还提供了在创建模块时借助named()
方法使用限定符的可能性。这允许您提供相同类型的多个实现(例如,提供两个或多个具有不同内容的列表对象):
val moduleForClassA = module {
single(named("name")) { ClassA() }
}
Koin 对 Android 应用的主要特性之一是活动和片段的范围,可以定义为如下代码片段所示:
val moduleForClassB = module {
scope(named<MainActivity>()) {
scoped { ClassB(get()) }
}
}
前面的例子将ClassB
依赖的生命周期与MainActivity
的生命周期联系起来。为了将实例注入到您的活动中,您需要扩展ScopeActivity
课程。只要活动存在,这个类就负责保存引用。类似的类也存在于其他安卓组件中,如碎片(ScopeFragment
)和服务(ScopeService
)
class MainActivity : ScopeActivity() {
val classB: ClassB by inject()
}
您可以使用inject()
方法将实例注入到您的活动中。这在您希望限制谁可以访问依赖项的情况下非常有用。在前面的例子中,如果另一个活动想要访问对ClassB
的引用,那么它将无法在范围中找到它。
另一个对安卓有用的功能是ViewModel
注射。要进行设置,您需要将库添加到build.gradle
:
implementation "org.koin:koin-android-viewmodel:2.2.0-rc-4"
回想一下,ViewModels
需要ViewModelProvider.Factories
才能实例化。Koin 自动解决了这个问题,允许ViewModels
直接注射并处理工厂工作:
val moduleForClassB = module {
factory {
ClassB(get())
}
viewModel { MyViewModel(get()) }
}
为了将ViewModel
的依赖注入到你的活动中,你可以使用viewModel()
方法:
class MainActivity : AppCompatActivity() {
val model: MyViewModel by viewModel()
}
或者,您可以直接使用方法:
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
val model : MyViewModel = getViewModel()
}
正如我们在前面的设置中看到的,Koin 充分利用了 Kotlin 的语言特性,并减少了定义模块及其范围所需的样板文件的数量。
Exerc ise 12.04: Koin 注射液
在这里,我们将编写一个安卓应用,它将使用 Koin 执行 DI。应用将基于练习 12.01 、手动注射,通过保持NumberRepository
、NumberRepositoryImpl
、MainViewModel
和MainActivity
。将注入以下依赖项:
Repository
:作为名为appModule
的模块的一部分。MainViewModel
:这就要靠 Koin 对ViewModels
的专门实现了。这将作为名为mainModule
的模块的一部分提供,范围为MainActivity
。
执行以下步骤完成练习:
-
每次点击按钮时,应用本身都会显示一个随机生成的数字。让我们从添加 Koin 库开始:
kt implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-extensions:2.2.0" implementation 'org.koin:koin-android:2.2.0-rc-4' implementation "org.koin:koin-android-viewmodel:2.2.0-rc-4"
-
让我们从定义
MyApplication
类中的appModule
变量开始。这将有一个类似的结构AppModule
与 ButterKnife 设置:kt class RandomApplication : Application() { val appModule = module { single { Random() } single<NumberRepository> { NumberRepositoryImpl(get()) } } }
-
现在,让我们在
appModule
之后添加活动模块变量:kt val mainModule = module { scope(named<MainActivity>()) { scoped { MainViewModel(get()) } } }
-
现在,让我们初始化
RandomApplication
:kt super.onCreate() startKoin { androidLogger() androidContext(this@RandomApplication) modules(listOf(appModule, mainModule)) } }
的
onCreate()
方法中的Koin
5. 最后,让我们将依赖注入到活动中:kt class MainActivity : ScopeActivity() { private val mainViewModel: MainViewModel by inject() override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) mainViewModel.getLiveData().observe(this, Observer { findViewById<TextView>(R.id.activity_main_text_view) .text = it.toString() } ) findViewById<TextView>(R.id.activity_main_button) .setOnClickListener { mainViewModel.generateNextNumber() } } }
-
如果您运行前面的代码,应用应该按照前面的例子工作。但是,如果您检查
LogCat
,您将看到类似于以下内容的输出:kt [Koin]: [init] declare Android Context [Koin]: bind type:'android.content.Context' ~ [type:Single,primary_type:'android.content.Context'] [Koin]: bind type:'android.app.Application' ~ [type:Single,primary_type:'android.app.Application'] [Koin]: bind type:'java.util.Random' ~ [type:Single,primary_type:'java.util.Random'] [Koin]: bind type:'com.android.testable.randomapplication .NumberRepository' ~ [type:Single,primary_type:'com.android .testable.randomapplication.NumberRepository'] [Koin]: total 5 registered definitions [Koin]: load modules in 0.4638 ms
在图 12.6 中,我们可以看到与前面练习相同的输出:
图 12.6:练习 12.04 的模拟器输出显示了一个随机生成的数字
从这个练习中我们可以看到,Koin 的集成速度要快得多,也容易得多,尤其是它的ViewModel
库。这对小项目来说很方便,但是一旦项目增长,它的性能就会受到影响。
Activi ty 12.01:注入存储库
在本练习中,您将在 AndroidStudio 中创建一个应用,该应用使用 RetroFit 库连接到示例应用编程接口https://jsonplaceholder.typicode.com/posts,并从网页中检索帖子列表,然后显示在屏幕上。然后,您需要设置一个用户界面测试,在该测试中,您将断言数据在屏幕上被正确断言,但是您将提供虚拟数据供测试在屏幕上显示,而不是连接到实际的端点。您将利用 DI 概念,以便在应用执行时交换依赖关系,而不是在应用测试时交换依赖关系。
为了实现这一点,您需要构建以下内容:
- 负责下载和解析 JSON 文件的网络组件
- 从应用编程接口层访问数据的存储库
- 访问存储库的
ViewModel
实例 - 显示数据的带有
RecycleView
的活动 - 一个用于提供存储库实例的 Dagger 模块和一个用于提供
ViewModel
工厂实例的 Dagger 模块,以及一个将交换存储库依赖性的测试模块 -
One UI test that will assert the rows and uses a dummy object to generate the API data
注意
对于此活动,可以避免错误处理。
执行以下步骤以完成本活动:
- 在 AndroidStudio 中,用
Empty Activity
(MainActivity
)创建一个应用,并添加一个api
包来存储你的应用编程接口调用。 - 定义一个负责应用编程接口调用的类。
- 创建
repository
包。 - 定义一个有一种方法的存储库界面,返回带有帖子列表的
LiveData
。 - 为存储库类创建实现。
- 创建一个
ViewModel
实例,它将调用存储库来检索数据。 - 为用户界面的行创建一个适配器。
- 创建将呈现用户界面的活动。
- 设置一个 Dagger 模块,初始化网络相关的依赖关系。
- 创建一个 ButterKnife 模块,负责定义活动所需的依赖关系。
- 创建一个子组件,它将使用关联的模块并在活动中进行注入。
- 创建
AppComponent
,管理所有模块。 - 设置用户界面测试和测试应用,并提供一个单独的
RepositoryModule
类,该类将返回一个包含虚拟数据的依赖项。 -
Implement the UI test.
注意
这个活动的解决方案可以在:http://packt.live/3sKj1cp找到
Activi ty 12.02:注入 Koin 的存储库
在本活动中,您将把活动 12.01 、注入存储库中内置的应用从 ButterKnife 迁移到 Koin,保持需求不变。
假设代码中的组件与上一个活动中的组件相同,那么需要遵循以下步骤来完成该活动:
- 从
build.gradle
和kapt
插件中移除 ButterKnife 2 依赖。这将产生的编译错误将能够指导您删除不必要的代码。 - 添加标准
Koin
库和ViewModels
库。 - 从代码中删除 ButterKnife 模块和组件。
- 创建
networkModule
、repositoryModule
和activityModule
模块。 - 使用前面的模块设置 Koin。
- 将
ViewModel
注入MainActivity
。 -
Override
repositoryModule
inTestApplication
to returnDummyRepository
.注意
这个活动的解决方案可以在:http://packt.live/3sKj1cp找到
概要 y
在这一章中,我们分析了 DI 的概念,以及如何应用它来分离关注点和防止对象负责创建其他对象,以及这对测试有什么好处。我们从分析手动 DI 的概念开始这一章。这是一个很好的例子,说明了人工智能是如何工作的,以及如何将其应用于安卓应用;在比较 DI 框架时,它充当了基线。
我们还分析了帮助开发人员注入依赖关系的两个最流行的框架。我们从 ButterKnife 2 形式的强大而快速的框架开始,它依赖注释处理器来生成代码以执行注入。我们还研究了 Koin,这是一个用 Kotlin 编写的轻量级框架,性能较慢,但集成更简单,并且非常关注安卓组件。
本章中的练习旨在探索如何使用多个解决方案解决同一个问题,并比较解决方案之间的难度。在本章的活动中,我们利用了 Dagger 和 Koin 的模块,以便在运行应用时注入某些依赖关系,并在使用ViewModels
、存储库和 API 加载数据的应用上运行测试时注入其他依赖关系。这旨在展示实现不同目标的多个框架的无缝集成。这些活动还代表了前几章中学习的不同技能的组合,从教你如何在用户界面上显示数据的基本技能到更复杂的技能,例如与网络、测试、ViewModels
、存储库和 DI 相关的技能。
在接下来的章节中,您将有机会通过添加与线程和如何处理后台操作相关的概念,在迄今为止所获得的知识的基础上进行构建。您将有机会探索 RxJava 之类的库以及它的反应式线程方法,您还将了解 coroutines,它采用了一种不同的线程方法。您还将观察到 coroutines 和 RxJava 如何非常有效地与 Room 和 refughty 等库相结合。最后,您将能够在一个健壮的应用中结合所有这些概念,该应用将具有高度的未来可扩展性。
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