Android Jetpack Compose之UI的重组和自动刷新

1.概述

我们都知道，在传统的View中，若要改变UI，需要我们修改View的私有属性，比如要修改一个TextView的文字，我们需要通过它的setText(“xxx”)方法去修改。而Compose 则是通过重组来刷新UI。在之前的状态管理的文章中也提到过重组的概念。本章主要就是介绍Compose的重组和刷新相关的内容

2.Compose智能重组

compose的重组是很智能的，当重组发生的时候，只有状态发生改变的Composable函数才会参与重组，没有变化的Composable则会跳过本次重组。例如在计数器的demo中：

class ComposeCounterAct : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContent {
            MyComposeTheme {
                // A surface container using the 'background' color from the theme
                Surface(
                    modifier = Modifier.fillMaxSize(),
                    color = MaterialTheme.colorScheme.background
                ) {
                    CounterComponent()

                }
            }
        }
    }

    @Composable
    fun CounterComponent() {
        Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
            var counter by remember { mutableStateOf(0) }
            Text(
                "$counter",
                Modifier.fillMaxWidth(),
                textAlign = TextAlign.Center
            )

            Row {
                Button(
                    onClick = { counter-- },
                    modifier = Modifier.weight(1f)
                ) {
                    Text("-")
                }

                Spacer(Modifier.width(16.dp))
                Button(
                    onClick = { counter++ },
                    modifier = Modifier.weight(1f)
                ) {
                    Text("+")
                }
            }
        }
    }
}
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当点击Button按钮的时候，counter的状态变化会触发整个Coloum范围的重组。重组过程中显示计数器值的文字组件会被赋予新的counter值，以显示更新后的数字。但是如果此时有另外一个不依赖counter状态的文字组件，则它是不参与重组的，因为Compose编译器会在编译期间插入相关的比较代码，这些比较代码会让没有依赖变更的状态的组件，在对应状态更新时，不参与重组。

有读者可能会疑惑，在Button的onclick方法中也依赖了counter，那它会发生重组吗？答案是不会，因为重组只会在Composable函数中进行，而onClick并非是一个Composable函数，所以和重组无关。此外，Button控件也没有依赖counter状态，所以也不会参与重组

3.避免掉入重组的“坑”

在前面的文章中我们提到过，Composable在编译期间代码会发生变化，所以代码的实际运行情况可能并不如我们预期的那样。所以我们需要了解下Composable在重组执行时的一些特性，避免掉入重组的"坑”。所以我们需要理解掌握下面的内容：

3.1 Composable函数的执行顺序不固定

当我们的代码中出现多个Composable函数时，他们并不一定会按照代码中出现的顺序执行，比如在Navigation中处于Stack最上方的UI会优先被绘制，在一个Box布局中处于前景的UI会具有较高的优先级，因此Composable函数会根据优先级执行。例如：

   @Composable
    fun ButtonRow(){
        NavigationBar { 
            StartScreen()
            MiddleScreen()
            EndScreen()
        }
    }
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如上面的代码所示，在代码中ButtonRow函数一次调用了 StartScreen()、MiddleScreen()、 EndScreen()三个方法，，我们不能预设这三个方法一定是按照顺序执行的。也不要试图去在StartScreen中添加一个全局变量，然后在MiddleScreen()中获取到这个变化，这种关联被称作副作用，在Web前端开发的Vue中也有这个概念。副作用会让我们的UI状态混乱，而且不易维护，所以我们编写Compose时应该尽量避免副作用。

3.2 Composable 会并发执行

Composable在进行重组时不一定执行在主线程中，他们可能在后台线程池中并行执行，这样有利于发挥多核处理器的性能优势，但是由于多个composable在同一时间执行在不同线程，此时必须要注意考虑线程安全的问题。如下面例子所示来自于《Jetpack Compose 实战》一书：

 @Composable
    fun EventsFeed(localEvents:List,nationalEvent:List){
        var totalEvents = 0
        Row{
            Column { // 注释1
                localEvents.forEach { 
                    event -> Text("Item: ${event.name}") 
                    totalEvents ++
                }
            }
            Spacer(modifier = Modifier.height(10.dp))
            Column { // 注释2
                nationalEvent.forEach { 
                    event -> Text("Item: ${event.name}") 
                    totalEvents ++
                }
            }
            
            Text(
                if(totalEvents == 0) "No Events." else 
                    "Total events $totalEvents"
            )
        }
    }
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在上面的例子中想通过totalEvents记录events的数量并在Text上显示，但是注释1和注释2 处的Column代码有可能在不同的线程中并行执行，所以就导致了totalEvents的累加是非线程安全的，结果可能是不正确的。即使totalEvents的结果正确，但是由于Text可能运行在单独线程，所以也不一定能显示正确的结果，所以这里还是副作用带来的问题，需要我们避开。

3.3 Composable会反复的执行

除了重组会造成Composable的再次执行外，在动画等场景中每一帧的变化都可能引起Composable的执行。所以Composable在短时间内可能会反复的执行，而且我们无法准确的判断它的执行次数。因此我们必须考虑到：即使多次执行也不应该出现性能问题，更不能对外部产生额外有害的影响。同样。借用书中的例子：

 @Composable
    fun EventsFeed(netWorkService: EventsNetWorkService) {
        val events = netWorkService.loadAllEvents()
        LazyColumn {
            items(events) { event ->
                {
                    Text(text = event.name)
                }
            }
        }
    }
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如上面代码所示，在方法EventsFeed中，loadAllEvents是一个IO操作，是一个耗时操作，执行的成本高如果在Composable中同步调用，那么在重组时会造成严重的卡顿问题。所以我们编写代码的时候需要注意Composable会反复的执行，编写UI的时候需要时刻注意这一点

3.4.Composable的执行时“乐观”的

所谓的“乐观”是指Composable最终总会依据最新的状态正确地完成重组。某些场景下，UI状态可能会连续的发生变化，这可能会导致中间态的重组在执行中被打断，新的重组会插入进来。对于被打断的重组，Composable不会将执行一般的重组结果反馈到视图树上，因为它 知道最后一次状态总归是正确的，所以中间的状态丢失了也不影响。

4 总结

本节介绍了Compose的智能重组和刷新，以及重组过程中可能会掉入的“坑”，这些坑我们需要去属性它，因为Compose框架要求Composable作为一个无副作用的纯函数运行，我们只要在开发的过程中遵循这一原则，那么重组中的“坑”就不会再是坑，而是我们提高程序执行性能的有效方法。

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为了帮助大家更好的熟知Jetpack Compose 这一套体系的知识点，这里记录比较全比较细致的《Jetpack 入门到精通》(内含Compose) 学习笔记！！！ 对Jetpose Compose这块感兴趣的小伙伴可以参考学习下……

Jetpack 全家桶（Compose）

Jetpack 部分

1. Jetpack之Lifecycle
2. Jetpack之ViewModel
3. Jetpack之DataBinding
4. Jetpack之Navigation
5. Jetpack之LiveData

Compose 部分
1.Jetpack Compose入门详解
2.Compose学习笔记
3.Compose 动画使用详解