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移动端开发之Jetpack Hilt技术实现解耦,

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移动端开发之Jetpack Hilt技术实现解耦,


目录
  • Hilt是什么
  • Hilt使用地方
  • 依赖注入(DI)概念
  • Hilt使用
    • 导入

Hilt是什么

Hilt 是基于 Dagger2 的针对 Android场景定制化 的框架。

这有点像什么? RxAndroid 是 RxJava 的Android平台定制化扩展。Andorid虽然由Java、Kotlin构成,但是它有很多平台的特性,比如它有 Java开发 所不知道的 Context 等。

Dagger框架虽然很出名,在国外也很流行,但是在国内使用其的App少之又少,列举一些缺点:

  • 上手难,众多Android应用框架中,Dagger必定是最难学的那一档;
  • 它就是一个复杂框架,没有针对任何平台,所以对于所有平台来说会难用;
  • 在Android Studio4.0版本以前,无法追踪Dagger的依赖关系(就类比IDE无法通过快捷键知道一个接口有哪些实现类) 开发者不知道为啥要做依赖注入
  • 对于第三点,Android Studio4.1已经支持了该功能,但是4.1有许多Bug,很多开发者都没有升级 。

Hilt的出现解决前两点问题,因为 Hilt 是 Dagger 针对Android平台的场景化框架,比如Dagger需要我们手动声明注入的地方,而Android声明的地方不都在 onCreate()吗,所以Hilt就帮我们做了,除此之外还做了很多事情,这样一来,相较于Dagger,我们能用更少代码、更容易、更轻松的配置依赖注入。

Hilt使用地方

Google认为移动端应用的架构设计,最重要的 Separation of concerns(分离关注点)。上网找解释,其实它就是 模块解耦。下面是Google官方推荐的Android应用架构图:

依赖注入(DI)概念

而 Hilt 是被定义为 依赖注入框架而被发布。什么?又是依赖注入框架?不是之前已经有了一个 Dagger2 了吗?除了 Dagger2, 还有 ButterKnife ,Kotlin甚至还有轻量级的 Koin。

什么是依赖注入?先来看下面代码:

class MyClass {
    val user = User()
}

我们在一个类 MyClass 中 声明了一个变量 user,并初始化-------调用 User 构造函数,创建一个对象。

上面这段代码就产生了一个依赖关系。

我们要先看懂谁依赖了谁?首先 MyClass 是我们的类,User 可以是我们自己写的类,也可以是通过第三方Jar包或SDK里面的类。 在我们写的 MyClass 的代码里面,我们需要一个 User 对象来完成一些任务,所以我们创建了 User 对象,这就说明 MyClass 依赖了 User。对于 MyClass来说,User是外面之物,但是又需要依赖它。

如果上面这个 User,不是由自己创建,而是由外部创建,然后在本类只做赋值工作 ,这个过程就是 依赖注入。

有一个我们非常熟悉的设计模式,就使用了依赖注入的方法—工厂模式:

class UserFactory {
    fun newUser(): User{
        return User()
    }
}
class MyClass {
    val user = UserFactory.newUser()
}

我们的 MyClass 类需要使用 User 类,但是这次没有自己来创建(没有自己new出来),而是交由给 UserFactory 来创建出来,MyClass就做了最后的赋值工作。

对于 MyClass 来说,这就是一次依赖注入,和上面例子相比,把对象创建的过程交由给了别的类。

所以我们通过上面两个例子就能知道依赖注入的本质是什么:借由外部得到对象。依赖注入框架就是这个外部

现在流行的 Dagger2、Koin框架,只是让我们更轻松、更容易的去得到对象。

Dagger的中文翻译是 “刀”,它就像一把刀,插进我们代码中。那相信你也知道 ButterKnife 为什么这么取名了吧。

Hilt使用

导入

在 app 的 build.gradle 中加入:

plugins {
    ...
    id 'kotlin-kapt'
    id 'dagger.hilt.android.plugin'
}
dependencies {
    ...
    implementation 'com.google.dagger:hilt-android:2.28-alpha'
    kapt 'com.google.dagger:hilt-android-compiler:2.28-alpha'
}

在 project的 build.gradle 中加入:

classpath 'com.google.dagger:hilt-android-gradle-plugin:2.28-alpha'

一个简单的例子 Hilt 需要 AndroidManifest 使用带有 @HiltAndroidApp 注解的 Application 类,所以我们的 Application需要这样:

@HiltAndroidApp
class HiltApp : Application() {
   ...
}

然后在 AndroidManifest 文件中声明:

<application
        android:name=".HiltApp"
        ...
    </application>

假如我们要在 MainActivity 中注入一个 User 对象, 我们首先编写一个 User 类,User类有两个属性 name 和 age 。 诶,这个时候有同学就会问了:我通过 @Inject 声明一个User,Hilt就能给我创建一个 User 对象,那这个User对象里面的name和age是啥?答案是:编译会报错,因为我们自己都不知道这两个参数是啥,Hilt怎么可能会知道,所以这两个属性也要通过依赖注入的方式来注入。

为了简化这个问题,我定义一个默认的无参构造函数,反正创建之后,里面的值也是可以修改的嘛。

data class User(var name: String, var age: Int) {
    // 定义一个默认的无参构造函数,并使用 @Inject 注解修饰
    @Inject
    constructor() : this("Rikka", 23)
}

接着我们在 MainActivity 中声明一个 User,通过 @Inject 来修饰,并且MainActivity 需要通过 @AndroidEntryPoint 修饰:

// 1
@AndroidEntryPoint
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    // 2
    @Inject
    lateinit var user: User
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        Log.d(TAG, "user name:${user.name} age:${user.age}")
    }
}

Logcat 打印结果如下:

代码解析:

注释1: 为 MainActivity 修饰 @AndroidEntryPoint,该注解表明 该类为需要进行依赖注入的 Android类,是Dagger针对Android场景化的地方。当我们类中需要进行依赖注入,我们为该类加入这个注解,它会帮助创建一个单独的 Hilt组件。它不能修饰Abstract,它只能修饰:

  • ComponentActivity
  • (Support)Fragment
  • View
  • Service
  • BroadcastReceiver

注释2:我们需要注入一个 User,所以我们给它加一个 @Inject 注解,告诉 Hilt。因为Kotlin的语法问题,这里不得不声明 lateinit(而这里Koin的写法更加优雅),接下来步骤大概是这样的:

  • Hilt 会去找User 这个类的构造函数,以此来创建一个对象
  • Hilt 发现 有两个个构造函数,而无参构造函数被@Inject 声明
  • Hilt 会去调用被@Inject 的构造函数,创建一个User(“Rikka”, 23) 对象
  • 返回这个对象, MainActivity 实现外部帮忙创建 User对象,实现 User 的依赖注入。

Inject 的中文翻译是 “注入、注射”,所以可以形象的认为, @Inject 修饰的变量是被外界通过针筒注入进来的。

  • @Inject 可以修饰
  • 构造函数 Constructors
  • 变量 Fields
  • 方法 Methods

构造函数是最先被注解的,然后再是变量和方法。所以它修饰构造函数和修饰变量,其实是不同的作用。但为了便于理解,我们可以把它看成是一个插眼工具,便于Hilt去寻找要注入的地方。

我们上面的 User 类是无参构造函数,这次假设我们要有参数的呢?其实就是参数也要注入嘛,这就是套娃来的,来看看我们给User新增一个 属性:Clothes:

class Clothes @Inject constructor() {
}
class User @Inject constructor(var clothes: Clothes){
}
@AndroidEntryPoint
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    ...
        Log.d(TAG, "user clothes:${user.clothes}")
}

打印结果:

PS:大家不要太拘泥于有参构造函数的创建,我认为注入的作用是创建出一个对象,这个对象里面的内容可以后续再传入,它更多的体现、或者我们需要注意的是 “分离关注点”

实现接口实例注入

因为接口没有构造函数,所以当我们想要依赖一些接口时,该怎么办。

我们来下面的示例,我们写一个 Profession 接口,代表职业:

interface Profession {
    fun doJob()
}

假设我们有两个实现接口的类:医生类和程序猿类:

class Doctor : Profession{
    override fun doJob() {
        Log.d("Doctor", "doctor do job")
    }
}
class Programmer : Profession{
    override fun doJob() {
        Log.d("Programmer", "programmer do job")
    }
}

这个时候我给 User 类添加一个职业的属性,并希望它能够自动注入:

class User @Inject constructor(var clothes: Clothes){
    @Inject
    lateinit var profession: Profession
}

因为 Profession 是一个接口,它有两个实现类,所以这样 Hilt 并不能知道我们要实例化哪个具体的实现类,所以编译的时候就会报错。

而 Hilt 也解决这种问题,首先我们要在每个实现类上注入构造函数:

class Doctor @Inject constructor() : Profession{
    ...
}
class Programmer @Inject constructor() : Profession{
    ...
}

接着我们需要实现一个和该接口有关的 XXXModule类,它被 @Module 修饰,这个和 Dagger 中的一样,代表它会为接口提供一个创建实例的工厂,同时需要加上 @InstallIn 注解,用来声明它是被安装到哪个组件中,该注解后面会说到。 代码如下:

@Module
@InstallIn(ActivityComponent::class)
abstract class ProfessionModule {  // 1
    // 2
    @Binds
    abstract fun bindDoctor(doctor: Doctor): Profession
}

注释1: 我们写出来的类是一个抽象类,因为我们不需要具体的实现它,而且它没有具体的命名规则,因为我们也不会在代码中直接调用它,但是为了便于理解,我们起名一般叫 接口名 + Module。

注释2: 我们假设该Module提供一个 Doctor 的职业,那我们需要定义一个 抽象方法 来获取一个Doctor类。 并且 该方法需要被 @Binds 注解修饰。这样就能被 Hilt 识别。

这样一来,我们就实现了接口的一个实例化的注入,我们来实验一下,在 User 中去展示它:

class User @Inject constructor(var clothes: Clothes){
    @Inject
    lateinit var profession: Profession
    fun showMyself() {
        profession.doJob()
    }
}
// MainActivity
@AndroidEntryPoint
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    @Inject
    lateinit var user: User
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        user.showMyself()
    }
}

打印结果为:

可以看到我们的 Doctor 成功的注入了。

OK,我们了解了接口某一个实现类的注入 (Doctor),那假设这个时候,另外一个类需要注入接口的另一个实现类 Programmer,那我们是不是也得按照同样的做法,在 Module类中添加呢?

@Module
@InstallIn(ActivityComponent::class)
abstract class ProfessionModule {
    @Binds
    abstract fun bindDoctor(doctor: Doctor): Profession
    @Binds
    abstract fun bindProgrammer(programmer: Programmer): Profession
}

这个时候发现运行,编译也会报错:

提示我们被绑定多次了。

这是因为 Doctor 和 Programmer 都是相同类型,当他们一起被 Binds 注解,那 Hilt 不知道要去绑定哪一个。

这个时候就需要使用 @Qualifier 注解来帮助我们了,它就是为了这种 相同类型 依赖注入而产生的:

@Qualifier
@Retention(AnnotationRetention.BINARY)
annotation class BindDoctor
@Qualifier
@Retention(AnnotationRetention.BINARY)
annotation class

我们创建了新的注解 BindDoctor 和 BindProgrammer,他们都被 @Qualifier 修饰,表示他们用来作用在同种类型上, @Retention 选择使用 BINARY类型,表明该注解保留到编译后,但无法通过反射来得到,是比较适合的注解。

接下来,我们要将这些注解作用在被 Binds 注解的抽象方法上:

@Module
@InstallIn(ActivityComponent::class)
abstract class ProfessionModule {
    @BindDoctor
    @Binds
    abstract fun bindDoctor(doctor: Doctor): Profession
    @BindProgrammer
    @Binds
    abstract fun bindProgrammer(programmer: Programmer): Profession
}

最后,在 User 中声明使用哪一个类型的注入:

class User @Inject constructor(var clothes: Clothes){
    @BindProgrammer  // 这次注入一个 Programmer
    @Inject
    lateinit var profession: Profession
    fun showMyself() {
        profession.doJob()
    }
}

打印结果如下所示:

这下我们就实现了具体某个实例的注入啦。

实现第三方依赖注入

假设一些类不是由我们自己写的,而是由第三方库导入的。比如 OkHttp ,我们在使用网络请求的时候,需要使用它,为了分离关注点,我们需要对他进行依赖注入。

但是 OkHttp 是我们不能修改的类,所以我们不能在它的构造函数上加入 @Inject, 这个时候该怎么办呢?

Dagger 中也有类似的场景,我们需要 @Providers 来帮助我们。除此之外,我们也需要 @Module 注解来声明一个 Module 类, 基于上面的例子,我们可以把这种 Module 类看成是一个工厂:

@Module
@InstallIn(ApplicationComponent::class)
class NetModule { // 1
    // 2
    @Provides
    fun provideOkHttpClient(): OkHttpClient {
        // 3
        return OkHttpClient.Builder().build()
    }
}

注释1: 声明一个 NetModule,提供网络库相关的组件,并没有和上面例子一样声明为抽象函数,这是因为里面的都有具体的实现方法。

注释2: 编写一个 provideOkHttpClient() 方法,返回一个 OkHttpClient对象。 声明一个 @Providers 注解,表示这个提供的依赖对象,是第三方的类或者系统类,我们因为不能直接更改其构造函数,所以得加上这个注解。

注释3:new 一个对象,并返回。

这样,我们就能在我们代码中直接使用了:

@Inject
    lateinit var okHttpClient:

@Providers 的本质是什么? 第三方类因为其只读性,Hilt不能找到其构造函数,所以需要我们自己手动的创建,创建的方法被 @Providers 修饰, Hilt 找到这个方法,并提供由我们手动创建的对象。

所以 @Providers 的本质,是由我们自己创建对象, Hilt 帮我们注入。

现在大家都不会直接使用 OkHttp,而是使用 Retrofit,所以我们来提供一个 Retrofit 把:

...
    @Provides
    fun provideRetrofit(okHttpClient: OkHttpClient): Retrofit {
        return Retrofit.Builder()
            .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
            .client(okHttpClient)
            .build()
    }

因为 Retrofit的创建需要依赖一个 OkHttpClient 对象,所以我们需要创建一个,但是我们也可以注入一个,因为我们之前已经有 provideOkHttpClient,所以它就能提供一个实例,我们不用在担心什么了。

Hilt 的内置组件和作用域

@InstallIn 注解

我们之前看到了 @InstallIn 这个注解,它的作用是用来表明 Module 作用的地方,它的参数时 xxxComponent格式,前面xx代表作用域。

因为 Hilt 是Dagger的Android场景化,所以它能作用的地方和我们Android息息相关,有下面几处:

  • Application ->ApplicationComponent
  • ViewModel ->ActivityRetainedComponent
  • Activity ->ActivityComponent
  • Fragment ->FragmentComponent
  • View ->ViewComponent
  • Service ->ServiceComponent
  • View Annotation with@WithFragmentBindings ->ViewWithFragemntComponent

除了最后一个,别的作用域还是挺常见的。他们都要通过 @InstallIn 注入。

比如我们ProfessionModule是声明成 @InstallIn(ActivityComponent::class),这就说明只有在 Activity 的代码中可以使用它,而在 Service 中是不能使用的。 而 NetModule 则是声明成 InstallIn(ApplicationComponent::class)的,这说明在全局都可以使用它提供的 OkHttpClient 和 Retrofit 对象。

使注入对象单例

像 Retrofit 、 OkHttpClient 这样的全局都需要使用到的对象,我们希望它的作用域是全局,并且单例的。

但是 Hilt 提供的 @Inject 对象并不是单例的,每次 注入时都会重新生成一个新的实例,这就说明,假设我们要使用 Retrofit 来做网络请求, @Providers 每次提供的都是不一样的,这样对性能来说很不友好,而且不符合常规的逻辑设定。

按照以往,我们可以通过给 NetModule 声明一个 @Singleton 注解,来让这个类实现单例,来解决这个问题。

Hilt 也有自己的解决方案,那就是使用 @xxxScope 注解,它和上面的 xxxComponent所对应,表示 在这个作用域内单例,来看看对应关系:

  • Application ->ApplicationComponent ->@Singleton
  • ViewModel ->ActivityRetainedComponent ->@ActivityRetainedScoped
  • Activity ->ActivityComponent ->@ActivityScoped
  • Fragment ->FragmentComponent ->@FragmentScoped
  • View ->ViewComponent ->@ViewScoped
  • Service ->ServiceComponent ->@ServiceScoped
  • View Annotation with@WithFragmentBindings ->ViewWithFragemntComponent ->@ViewScoped

使用 @xxScoped 来替代 @InstallIn(xxxComponent::class) 声明组件为单例。

因为 Application 是作用于全局,所以它的注解是 @Singleton,比较好理解。

作用域的包含关系

作用域也有自己的包含关系,比如被 @ActivityScoped声明的组件,可以在 Fragment 或者 View 中使用,他们的具体包含关系如下图所示:

Hilt 预置的 Qualifier

我介绍过 Hilt 是 Dagger针对Android的场景化,所以它低层做了很多事情,使得在Android上更好的使用。除了上面介绍过的那些注解外,还有很多别的东西,可以让我们去探索,同时也了解了Dagger本身。

Context 上下文是Android 独特的存在,它代表着 Application、Activity、Service的一些fwk层的东西。

而我们的代码中经常会需要 Context 来创建一些东西:

class A @Inject constructor(context: Context) {
   ...
}

但是我们知道,它是系统类,我们无法注入 Context。那我们可以通过使用 @Providers 来创建吗?

@Providers
fun provideContext() {
   ???
}

很明显,Context 是由AMS来创建的,我们无法直接创建一个上下文出来。这个问题该如何解决呢?

答案是:我们不用解决,Hilt 为我们提供了它自己预置的注解 @ApplicationContext 和 @ActivityContext,我们直接使用,Hilt会帮我们注入上下文。

class A @Inject constructor(@ApplicaitonContext context: Context)

而现在没有 ServiceContext,可能是用的比较少吧?

@ApplicationContext 提供的类型是 Application, 而不是我们自己的 App 自定义的 Application,加入我们要使用自己的该怎么办呢?答案是也很简单:

@Providers
fun provideApplicaiton(application: Application): MyApplication {
    return  applicaiton as MyApplication
}

直接在 Module 中提供一个,并强转就 OK啦。

注意

ApplicationContext 的作用域是全局, 所以它修饰的类的作用只能是 @InstallIn(Applicaiton) 或 @Singleton,其他的也同理。

之前没有用过 Dagger,因为项目不需要,且难学,问题多。 Hilt 出来之后解决了大部分的痛点,再不上车属实就有点说不过去了。

Hilt 相较与 Dagger,肯定是更好用,更适合Android来使用。 它和 Koin的比较,只是性能上的差异,网上大部分的文章都认为 Hilt 性能更优,但是代码量更多,在大的项目使用 Hilt 会更好,而小的项目两者差别不会太大。具体还请开发者自己研究。

Hilt 作用是 提供依赖注入,帮助程序分离关注点,帮助搭建低耦合高内聚的框架,学习它,有利于我们学习 Android应用架构 方面的技能。

到此这篇关于移动端开发之Jetpack Hilt技术实现解耦的文章就介绍到这了,更多相关Jetpack Hilt解耦内容请搜索3672js教程以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持3672js教程!

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