Android LiveData学习总结（源码级理解）
LiveData 工作原理
- 数据持有与观察者管理：
LiveData内部维护着一个数据对象和一个观察者列表。当调用observe方法注册观察者时，会将LifecycleOwner和Observer包装成LifecycleBoundObserver对象并添加到观察者列表中。 - 生命周期感知：
LifecycleBoundObserver实现了LifecycleEventObserver接口，能够监听LifecycleOwner的生命周期变化。当LifecycleOwner进入活跃状态（STARTED或RESUMED）时，LiveData会将最新数据发送给该观察者；当LifecycleOwner进入销毁状态（DESTROYED）时，LiveData会自动移除该观察者，避免内存泄漏。 - 数据更新通知：当调用
setValue（主线程）或postValue（子线程）方法更新数据时，LiveData会检查所有观察者的生命周期状态，只有处于活跃状态的观察者才会收到onChanged方法的调用，从而更新 UI。
整体架构与核心类
LiveData 相关的核心类主要有 LiveData、Observer、LifecycleOwner 和 Lifecycle。
LiveData：数据持有者类，负责存储数据并通知观察者数据的变化。Observer：观察者接口，定义了数据变化时的回调方法。LifecycleOwner：具有生命周期的组件，如Activity、Fragment，实现了该接口。Lifecycle：用于跟踪组件的生命周期状态。
工作流程与源码解析
1. 创建 LiveData 对象
LiveData<String> liveData = new MutableLiveData<>();
MutableLiveData 是 LiveData 的子类，它提供了 setValue() 和 postValue() 方法来更新数据。
2. 注册观察者
liveData.observe(this, new Observer<String>() {@Overridepublic void onChanged(String s) {// 数据变化时的回调}
});
下面是 observe() 方法的源码：
@MainThread
public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<? super T> observer) {assertMainThread("observe");if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {// 如果 LifecycleOwner 已经销毁，直接返回return;}LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) {throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer"+ " with different lifecycles");}if (existing != null) {return;}owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
}
observe()方法首先检查是否在主线程中调用，然后检查LifecycleOwner的状态，如果已经销毁则直接返回。- 创建
LifecycleBoundObserver对象，它是ObserverWrapper的子类，实现了LifecycleEventObserver接口，用于监听LifecycleOwner的生命周期变化。 - 将
observer和LifecycleBoundObserver包装对象存入mObservers集合中。 - 最后将
LifecycleBoundObserver注册到LifecycleOwner的生命周期观察者列表中。
3. 更新数据
可以使用 setValue() 或 postValue() 方法更新 LiveData 中的数据。
// 在主线程中更新数据
((MutableLiveData<String>) liveData).setValue("new value");// 在子线程中更新数据
((MutableLiveData<String>) liveData).postValue("new value");
setValue() 方法的源码：
@MainThread
protected void setValue(T value) {assertMainThread("setValue");mVersion++;mData = value;dispatchingValue(null);
}
setValue()方法首先检查是否在主线程中调用，然后更新数据的版本号和数据值。- 调用
dispatchingValue()方法通知所有观察者数据发生了变化。
postValue() 方法的源码：
protected void postValue(T value) {boolean postTask;synchronized (mDataLock) {postTask = mPendingData == NOT_SET;mPendingData = value;}if (!postTask) {return;}ArchTaskExecutor.getInstance().postToMainThread(mPostValueRunnable);
}
postValue()方法用于在子线程中更新数据，它会将数据存入mPendingData中，并通过ArchTaskExecutor将更新操作切换到主线程中执行。
4. 通知观察者
dispatchingValue() 方法用于通知观察者数据发生了变化：
void dispatchingValue(@Nullable ObserverWrapper initiator) {if (mDispatchingValue) {mDispatchInvalidated = true;return;}mDispatchingValue = true;do {mDispatchInvalidated = false;if (initiator != null) {considerNotify(initiator);initiator = null;} else {for (Iterator<Map.Entry<Observer<? super T>, ObserverWrapper>> iterator =mObservers.iteratorWithAdditions(); iterator.hasNext(); ) {considerNotify(iterator.next().getValue());if (mDispatchInvalidated) {break;}}}} while (mDispatchInvalidated);mDispatchingValue = false;
}
dispatchingValue()方法会遍历所有的观察者，并调用considerNotify()方法通知每个观察者。
considerNotify() 方法的源码：
private void considerNotify(ObserverWrapper observer) {if (!observer.mActive) {return;}if (!observer.shouldBeActive()) {observer.activeStateChanged(false);return;}if (observer.mLastVersion >= mVersion) {return;}observer.mLastVersion = mVersion;//noinspection unchecked((Observer<T>) observer.mObserver).onChanged((T) mData);
}
considerNotify()方法会检查观察者的活跃状态和数据版本号，如果观察者不活跃或数据版本号没有变化，则不进行通知。- 如果满足条件，则调用观察者的
onChanged()方法，将最新的数据传递给观察者。
扩展追问
LiveData 的 postValue 方法用于在后台线程中更新 LiveData 的值。不过，使用这个方法时可能会出现值丢失的情况，下面结合源码深入分析其原因。
postValue 方法源码分析
postValue 方法的实现位于 LiveData 类中，以下是 postValue 方法的源码：
protected void postValue(T value) {boolean postTask;synchronized (mDataLock) {postTask = mPendingData == NOT_SET;mPendingData = value;}if (!postTask) {return;}ArchTaskExecutor.getInstance().postToMainThread(mPostValueRunnable);
}private final Runnable mPostValueRunnable = new Runnable() {@Overridepublic void run() {Object newValue;synchronized (mDataLock) {newValue = mPendingData;mPendingData = NOT_SET;}setValue((T) newValue);}
};
值可能丢失的原因
1. 多线程并发调用 postValue
postValue 方法会将新值存储在 mPendingData 中，并通过 ArchTaskExecutor 将一个 Runnable 任务（mPostValueRunnable）发送到主线程执行。当在多线程环境下频繁调用 postValue 方法时，可能会出现值丢失的情况。
具体来说，postValue 方法中有一个同步块：
synchronized (mDataLock) {postTask = mPendingData == NOT_SET;mPendingData = value;
}
在这个同步块中，会判断 mPendingData 是否为 NOT_SET（表示没有待处理的值）。如果不是 NOT_SET，则 postTask 为 false，不会再次发送 Runnable 任务到主线程。这意味着，如果在 Runnable 任务还未执行时，又有新的 postValue 调用，新的值会覆盖 mPendingData 中的旧值，而旧值就会丢失。
例如，假设在后台线程中有两个线程同时调用 postValue 方法：
// 线程 1
liveData.postValue("value1");
// 线程 2
liveData.postValue("value2");
如果线程 2 在 mPostValueRunnable 还未执行时就调用了 postValue 方法，那么 mPendingData 中的值会从 "value1" 被覆盖为 "value2"，最终 mPostValueRunnable 执行时，setValue 方法只会将 "value2" 发送给观察者，"value1" 就丢失了。
2. 主线程任务队列的延迟
postValue 方法会将 mPostValueRunnable 任务发送到主线程执行，而主线程有自己的任务队列。如果主线程比较繁忙，mPostValueRunnable 任务可能会延迟执行。在这个延迟期间，如果有新的 postValue 调用，同样会导致值丢失。
例如，当主线程正在处理大量的 UI 绘制任务时，mPostValueRunnable 任务可能会被阻塞在队列中。此时，如果有新的 postValue 调用，mPendingData 中的值会被更新，旧的值就会丢失。
解决方案
如果需要确保每个值都能被处理，可以使用 setValue 方法，但 setValue 方法必须在主线程中调用。如果需要在后台线程中更新值，可以考虑使用 MutableLiveData 的子类，自定义实现更新逻辑，确保每个值都能被正确处理。
// 在主线程中使用 setValue 方法更新值
liveData.setValue("newValue");
综上所述，LiveData 的 postValue 方法由于多线程并发调用和主线程任务队列的延迟，可能会导致值丢失。在使用时需要根据具体情况选择合适的更新方法。
总结
LiveData 的工作原理主要基于观察者模式和生命周期感知机制。
通过 observe() 方法注册观察者，将观察者与 LifecycleOwner 关联起来，当 LifecycleOwner 的生命周期状态发生变化时，LiveData 会自动处理观察者的活跃状态。
当数据更新时，LiveData 会通知所有活跃的观察者，确保只有在组件处于活跃状态时才更新 UI。这种设计使得 LiveData 具有良好的内存管理和用户体验。