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Android ViewModel 深度解析：原理、使用与最佳实践

news 2025/7/23 8:33:51

一、ViewModel 概述

ViewModel 是 Android Jetpack 架构组件中的重要一员，专门为解决 Activity 和 Fragment 中的 UI 数据管理问题而设计。它的核心目标是：

管理 UI 相关数据：以生命周期感知的方式保存和管理数据
解决配置变更问题：在屏幕旋转等配置更改时保留数据
避免内存泄漏：自动清理资源，防止 Activity/Fragment 引用泄漏
```
// 基本ViewModel类定义
class MyViewModel : ViewModel() {// 数据将在此保存var counter = 0
}
```
二、ViewModel 生命周期
理解 ViewModel 的生命周期是其正确使用的关键：

ViewModel 的生命周期比创建它的 Activity/Fragment 更长
在 Activity 完成（finish）时才会清除

屏幕旋转等配置变化不会导致重建

class MainActivity : AppCompatActivity() {override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)// 获取ViewModel实例val model: MyViewModel by viewModels()}
}

三、ViewModel 的基本使用

1. 添加依赖

首先在 build.gradle 中添加依赖：

dependencies {implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel-ktx:2.6.2"// 如果使用ViewModel带SavedStateimplementation "androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel-savedstate:2.6.2"
}

2. 创建 ViewModel 类

class UserViewModel : ViewModel() {private val _users = MutableLiveData<List<User>>()val users: LiveData<List<User>> = _usersinit {loadUsers()}private fun loadUsers() {// 模拟数据加载_users.value = listOf(User("张三"), User("李四"))}
}

3. 在 Activity/Fragment 中使用

class UserActivity : AppCompatActivity() {private val userViewModel: UserViewModel by viewModels()override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_user)userViewModel.users.observe(this) { users ->// 更新UIupdateUserList(users)}}
}

四、ViewModel 的高级特性

1. ViewModel 带参数

如果需要传递参数给 ViewModel，可以使用 ViewModelProvider.Factory：

class UserViewModel(private val userId: String) : ViewModel() {// ...
}class UserViewModelFactory(private val userId: String) : ViewModelProvider.Factory {override fun <T : ViewModel> create(modelClass: Class<T>): T {return UserViewModel(userId) as T}
}// 使用
val factory = UserViewModelFactory("123")
val viewModel = ViewModelProvider(this, factory).get(UserViewModel::class.java)

2. SavedStateHandle

处理进程死亡后恢复数据：

class SavedStateViewModel(private val state: SavedStateHandle) : ViewModel() {val counter: LiveData<Int> = state.getLiveData("counter", 0)fun increment() {state["counter"] = (counter.value ?: 0) + 1}
}

3. 在 Fragment 间共享数据

class SharedViewModel : ViewModel() {val selectedItem = MutableLiveData<Item>()fun select(item: Item) {selectedItem.value = item}
}// FragmentA
val model: SharedViewModel by activityViewModels()// FragmentB
val model: SharedViewModel by activityViewModels()

五、ViewModel 最佳实践

随着 Jetpack 组件的不断演进，ViewModel 也在持续增强功能（如与 Hilt 的集成、更完善的状态保存机制等），值得开发者持续关注和学习。

职责单一：每个 ViewModel 应只负责一个屏幕或功能模块
避免引用 Context：ViewModel 不应持有 Activity/Fragment 的引用
合理使用 LiveData：暴露不可变的 LiveData，内部使用 MutableLiveData
结合 Repository：数据操作应委托给 Repository 层

测试友好：ViewModel 应易于单元测试

// 良好结构的ViewModel示例
class OrderViewModel(private val orderRepository: OrderRepository,private val savedStateHandle: SavedStateHandle
) : ViewModel() {private val _order = MutableLiveData<Order>()val order: LiveData<Order> = _orderprivate val _loading = MutableLiveData<Boolean>()val loading: LiveData<Boolean> = _loadingfun loadOrder(orderId: String) {_loading.value = trueviewModelScope.launch {try {_order.value = orderRepository.getOrder(orderId)} catch (e: Exception) {// 处理错误} finally {_loading.value = false}}}
}

六、常见问题与解决方案

1. ViewModel 内存泄漏

问题：在 ViewModel 中持有 Activity/Fragment 引用
解决：使用 Application Context 或完全避免 Context

2. 数据重复加载

问题：每次配置变更都重新加载数据
解决：在 ViewModel 中缓存数据

class MyViewModel : ViewModel() {private var cachedData: List<Data>? = nullfun getData(): LiveData<List<Data>> {if (cachedData == null) {loadData()}return Transformations.map(_source) { it }}
}

3. 测试困难

解决：依赖注入和接口抽象

class MyViewModel(private val dataSource: DataSourceInterface
) : ViewModel() {// ...
}// 测试时可以传入Mock实现

七、ViewModel 与协程

ViewModel 内置了 viewModelScope，便于协程管理：

class CoroutineViewModel : ViewModel() {fun fetchData() {viewModelScope.launch {try {val data = repository.fetchData()_uiState.value = UiState.Success(data)} catch (e: Exception) {_uiState.value = UiState.Error(e)}}}
}