这是 MVI 架构的第三篇，系列文章目次如下：
- Android 架构之 MVI 雏形 | 相应式编程 + 单向数据流 + 唯一可信数据源
- Android 架构之 MVI 低级体 | Flow 更换 LiveData 重构数据链路
- Android 架构之 MVI 完全体 | 重新审阅 MVVM 之殇，PartialChange & Reducer 来救济
- Android 架构之 MVI 究极体 | 状态和变乱分道扬镳，粘性不再是题目 此中第一篇分析了 MVI 的概念，第二篇是 MVI 在项目实战中的低级应用，而这一篇将重构上篇的代码，以展示 MVI 的完全体。
MVI 架构有三大关键词：“唯一可信数据源”+“单向数据流”+“相应式编程”，以及一些关键概念，好比Intent,State。明确这些概念之后，能更轻松地阅读本文。（剧烈发起从第一篇开始阅读）
引子
在上一篇中，用 MVI 重构了“消息流”这个业务场景。本篇在此根本上进一步拓展，引入 MVI 中两个告急的概念PartialChange和Reducer。
假设“消息流”这个业务场景，用户可以触发如下举动：
在 MVVM 中，这些举动被表达为 ViewModel 的一个方法调用。在 MVI 中被称为意图Intent，它们不再是一个方法调用，而是一个数据。通常可被如许界说：
sealed class FeedsIntent { data class Init(val type: Int, val count: Int) : FeedsIntent() data class More(val timestamp: Long, val count: Int) : FeedsIntent() data class Report(val id: Long) : FeedsIntent()}如许做使得界面意图都以数据的情势流入到一个流中，利益是，可以用流的方式统一管理所故意图。更详细的讲授可以点击Android 架构之 MVI | 相应式编程 + 单向数据流 + 唯一可信数据源。
产品文档界说了全部的用户意图Intent，而计划稿界说了全部的界面状态State：
data class NewsState( val data: List<News>, // 消息列表 val isLoading: Boolean, // 是否正在初次加载 val isLoadingMore: Boolean, // 是否正在上拉加载更多 val errorMessage: String, // 加载错误信息 toast val reportToast: String, // 举报效果 toast) { companion object { // 消息流的初始状态 val initial = NewsState( data = emptyList(), isLoading = true, isLoadingMore = false, errorMessage = "", reportToast = "" ) }}在 MVI 中，把界面的一次展示明确为单个 State 的一次渲染。相较于 MVVM 中一个界面大概被分拆为多个 LiveData，State 这种唯一数据源低沉了复杂度，使得代码容易维护。
有了 Intent 和 State，整个界面革新的过程就形成了一条单向数据流，如下图所示：
MVI 就是用“相应式编程”的方式将这条数据流中的多少 Intent 转换成唯一 State。低级的转换方式是直接将 Intent 映射成 State，详细分析可以点击怎样把业务代码越写越复杂？（二）| Flow 更换 LiveData 重构数据链路，更加 MVI。
PartialChange
理论上 Intent 是无法直接转换为 State 的。由于 Intent 只表达了用户触发的举动，而举动产生的效果才对应一个 State。更详细的说，“上拉加载更多消息”大概产生三个效果：
- 正在加载更多消息。
- 加载更多消息乐成。
- 加载更多消息失败。
此中每一个效果都对应一个 State。“单向数据流”内部的数据变更详情如下：
每一个意图会产生多少个效果，每个效果对应一个界面状态。
上图看着有“许多条”数据流，但同一时间只大概有一条起作用。上图看着会在 ViewModel 内部形成各种 State，但袒露给界面的还是唯一 State。
由于所故意图产生的全部大概的效果都对应于一个唯一 State 实例，以是每个意图产生的效果只引起 State 部门字段的变革。好比 Init.Success 只会影响 NewsState.data 和 NewsState.isLoading。
在 MVI 框架中，意图 Intent 产生的效果称为部门变革PartialChange。
总结一下：
- 数据流的出发点是界面发出的意图（Intent），一个意图会产生多少效果，它们称为 PartialChange，一个 PartialChange 对应一个 State 实例。
- 数据流的止境是界面对 State 的观察而举行的一次渲染。
一连的状态
界面展示的变革是“一连的”，即界面新状态总是由上一次状态变革而来。就像连环画一样，下一帧是基于上一帧的偏移量。
这种基于老状态产生新状态的举动称为Reduce，用一个 lambda 表达便是(oldState: State) -> State。
界面发出的差别意图会天生差别的效果，每种效果都有各自的方法举行新老状态的变更。好比“上拉加载更多消息”和“举报消息”，前者在老状态的尾部追加数据，而后者是在老状态中删除数据。
基于此，Reduce 的 lambda 可作如下表达：(oldState: State, change: PartialChange) -> State，即新状态由老状态和 PartialChange 共同决定。
通常 PartialChange 被界说成密封接口，而 Reduce 界说为内部方法：
// 消息流的部门变革sealed interface FeedsPartialChange { // 形貌怎样从老状态变革为新状态 fun reduce(oldState: NewsState): NewsState}这是 PartialChange 的抽象界说，消息流场景中，它应该有三个实现类，分别是 Init，More，Report。此中 Init 的实现如下：
sealed class Init : FeedsPartialChange { // 在初始化消息流流场景下，老状态怎样变革成新状态 override fun reduce(oldState: NewsState): NewsState = // 对初始化消息流能产生的全部效果分类讨论，并基于老状态拷贝构建新状态 when (this) { Loading -> oldState.copy(isLoading = true) is Success -> oldState.copy( data = news,//方便地访问Success携带的数据 isLoading = false, isLoadingMore = false, errorMessage = "" ) is Fail -> oldState.copy( data = emptyList(), isLoading = false, isLoadingMore = false, errorMessage = error ) } // 加载中 object Loading : Init() // 加载乐成 data class Success(val news: List<News>) : Init() // 加载失败 data class Fail(val error: String) : Init()}初始化消息流的 PartialChange 也被实现为密封的，密封产生的效果是，在编译时，其子类的全集就已经全部确定，不答应在运行时动态新增子类，且全部子类必须内聚在一个包名下。
如许做的利益是低沉界面革新的复杂度，即有限个 Intent 会产生有限个 PartialChange，且它们唯一对应一个 State。出 bug 的时间只需从三处找题目：1. Intent 是否发射？ 2. 是否天生了既定的 PartialChange？ 3. reduce 算法是否有题目？
将 reduce 算法界说在 PartialChange 内部，就能很方便地获取 PartialChange 携带的数据，并基于它构建新状态。
用同样的思绪，More 和 Report 的界说如下：
sealed class More : FeedsPartialChange { override fun reduce(oldState: NewsState): NewsState = when (this) { Loading -> oldState.copy( isLoading = false, isLoadingMore = true, errorMessage = "" ) is Success -> oldState.copy( data = oldState.data + news,// 新数据追加在老数据后 isLoading = false, isLoadingMore = false, errorMessage = "" ) is Fail -> oldState.copy( isLoadingMore = false, isLoading = false, errorMessage = error ) } object Loading : More() data class Success(val news: List<News>) : More() data class Fail(val error: String) : More()}sealed class Report : FeedsPartialChange { override fun reduce(oldState: NewsState): NewsState = when (this) { is Success -> oldState.copy( // 在老数据中删除举报消息 data = oldState.data.filterNot { it.id == id }, reportToast = "举报乐成" ) Fail -> oldState.copy(reportToast = "举报失败") } class Success(val id: Long) : Report() object Fail : Report()}状态的变更
Intent，PartialChange，Reduce，State 界说好了，是时间看看怎样用流的方式把它们串联起来！
总体来说，状态是如许变更的：Intent -> PartialChange -(Reduce)-> State
1. Intent 流入，State 流出
class StateFlowActivity : AppCompatActivity() { private val newsViewModel by lazy { ViewModelProvider( this, NewsViewModelFactory(NewsRepo(this)) )[NewsViewModel::class.java] } // 将所故意图通过 merge 举行合流 private val intents by lazy { merge( flowOf(FeedsIntent.Init(1, 5)),// 初始化消息 loadMoreFlow(), // 加载更多消息 reportFlow()// 举报消息 ) } // 将上拉加载更多转换成数据流 private fun loadMoreFlow() = callbackFlow { recyclerView.setOnLoadMoreListener { trySend(FeedsIntent.More(111L, 2)) } awaitClose { recyclerView.removeOnLoadMoreListener(null) } } // 将举报消息转换成数据流 private fun reportFlow() = callbackFlow { reportView.setOnClickListener { val news = newsAdapter.dataList as? News news?.id?.let { trySend(FeedsIntent.Report(it)) } } awaitClose { reportView.setOnClickListener(null) } } override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(contentView) // 订阅意图流 intents // Intent 流入 ViewModel .onEach(newsViewModel::send) .launchIn(lifecycleScope) // 订阅状态流 newsViewModel.newState // State 流出 ViewModel，并绘制界面 .collectIn(this) { showNews(it) } }}class NewsViewModel(private val newsRepo: NewsRepo) : ViewModel() { // 用于吸收意图的 SharedFlow private val _feedsIntent = MutableSharedFlow<FeedsIntent>() // 意图被变更为状态 val newState = _feedsIntent.map {} // 伪代码，省略了 将 Intent 变更为 State 的细节 // 将意图发送到流 fun send(intent: FeedsIntent) { viewModelScope.launch { _feedsIntent.emit(intent) } }}界面可以发出的所故意图都被构造到一个流中，而且摆列在一起。intents流可以作为明确业务逻辑的入口。同时 ViewModel 提供了一个 State 流，供界面订阅。
2. Intent -> PartialChange
class NewsViewModel(private val newsRepo: NewsRepo) : ViewModel() { private val _feedsIntent = MutableSharedFlow<FeedsIntent>() // 供界面观察的唯一状态 val newState = _feedsIntent .toPartialChangeFlow() .flowOn(Dispatchers.IO) .stateIn(viewModelScope, SharingStarted.Eagerly,NewsState.initial) )}各种 Intent 转换为 PartialChange 的逻辑被封装在toPartialChangeFlow()中：
// NewsViewModel.kt// 将 Intent 流变更为 PartialChange 流private fun Flow<FeedsIntent>.toPartialChangeFlow(): Flow<FeedsPartialChange> = merge( // 过滤出初始化消息意图并将其变更为对应的 PartialChange filterIsInstance<FeedsIntent.Init>().flatMapConcat { it.toPartialChangeFlow() }, // 过滤出上拉加载更多意图并将其变更为对应的 PartialChange filterIsInstance<FeedsIntent.More>().flatMapConcat { it.toPartialChangeFlow() }, // 过滤出举报消息意图并将其变更为对应的 PartialChange filterIsInstance<FeedsIntent.Report>().flatMapConcat { it.toPartialChangeFlow() },)toPartialChangeFlow() 被界说为扩展方法。
filterIsInstance() 用于过滤出Flow<FeedsIntent>中的子范例并分类讨论，由于每种 Intent 变更为 PartialChange 的方式有所差别。
末了用 merge 举行合流，它会将每个 Flow 中的数据合起来并发地转发到一个新的流上。merge + filterIsInstance的组合相当于流中的 if-else。
此中的 toPartialChangeFlow() 是各种意图的扩展方法：
// NewsViewModel.ktprivate fun FeedsIntent.Init.toPartialChangeFlow() = flowOf( // 本地数据库消息 newsRepo.localNewsOneShotFlow, // 网络消息 newsRepo.remoteNewsFlow(this.type.toString(), this.count.toString()) ) // 并发合流 .flattenMerge() .transformWhile { emit(it.news) !it.abort } // 将消息数据变更为乐成或失败的 PartialChange .map { news -> if (news.isEmpty()) Init.Fail("no news") else Init.Success(news) } // 发射展示 Loading 的 PartialChange .onStart { emit(Init.Loading) }该扩展方法形貌了怎样将 FeedsIntent.Init 变更为对应的 PartialChange。同样地，FeedsIntent.More 和 FeedsIntent.Report 的变更逻辑如下：
// NewsViewModel.ktprivate fun FeedsIntent.More.toPartialChangeFlow() = newsRepo.remoteNewsFlow("news", "10") .map {news -> if(it.news.isEmpty()) More.Fail("no more news") else More.Success(it.news) } .onStart { emit(More.Loading) } .catch { emit(More.Fail("load more failed by xxx")) }private fun FeedsIntent.Report.toPartialChangeFlow() = newsRepo.reportNews(id) .map { if(it >= 0L) Report.Success(it) else Report.Fail} .catch { emit((Report.Fail)) }3. PartialChange -(Reduce)-> State
经过 toPartialChangeFlow() 的变更，现在流中活动的数据是各种范例的 PartialChange。接下来就要将其变更为 State：
// NewsViewModel.ktval newState = _feedsIntent .toPartialChangeFlow() // 将 PartialChange 变更为 State .scan(NewsState.initial){oldState, partialChange -> partialChange.reduce(oldState)} .flowOn(Dispatchers.IO) .stateIn(viewModelScope, SharingStarted.Eagerly,NewsState.initial))使用scan()举行变更：
// 从 Flow<T> 变更为 Flow<R>public fun <T, R> Flow<T>.scan( initial: R, // 初始值 operation: suspend (accumulator: R, value: T) -> R // 累加算法): Flow<R> = runningFold(initial, operation)public fun <T, R> Flow<T>.runningFold( initial: R, operation: suspend (accumulator: R, value: T) -> R): Flow<R> = flow { // 累加器 var accumulator: R = initial emit(accumulator) collect { value -> // 举行累加 accumulator = operation(accumulator, value) // 向下游发射累加值 emit(accumulator) }}从 scan() 的署名看，是将一个流变更为另一个流，看似和 map() 相似。但它的变更算法是带累加的。用 lambda 表达为(accumulator: R, value: T) -> R。
这不恰好就是上面提到的 Reduce 吗！即基于老状态和新 PartialChange 天生新状态。
MVVM 和 MVI 复杂度比拼
就消息流这个场景，用图来对比下 MVVM 和 MVI 复杂度的区别。
这张图表达了三种复杂度：
- View 发起请求的复杂度：ViewModel 的各种方法调用会散落在界面差别地方。即界面向 ViewModel 发起请求没有统一入口。
- View 观察数据的复杂度：界面需要观察多个 ViewModel 提供的数据，这导致界面状态的划一性难以维护。
- ViewModel 内部请求和数据关系的复杂度：数据被界说为 ViewModel 的成员变量。成员变量是增长复杂度的利器，由于它可以被任何成员方法访问。也就是说，新增业务对成员变量的修改大概影响老业务的界面展示。同理，当界面展示出错时，也很难一下子定位到是哪个请求造成的。
再来看一下让人耳目一新的 MVI 吧：
完善化解上述三个没有须要的复杂度。
总之，用上 MVI 后，新需求不再粉碎老逻辑，出 bug 了能更快速定位到题目。
敬请等待
另有一个题目有待办理，那就是 MVI 框架下，革新界面时恒久性状态 State 和 一次性变乱 Event 的区别对待。
在 MVVM 中，由于 LiveData 的粘性，导致一次性变乱被界面多次斲丧。对此有多种办理方案。详情可点击LiveData 口试题库、解答、源码分析
但 MVI 的解题思绪略有差别，限于篇幅缘故原由，只能下回分析，接待连续关注~
总结
- MVI 框架中用单向数据流来明确界面革新。整个数据流中包罗的数据依次如下：Intent，PartialChange，State
- 数据流的出发点是界面发出的意图（Intent），一个意图会产生多少效果，它们称为 PartialChange，一个 PartialChange 对应一个 State 实例。
- 数据流的止境是界面对 State 的观察而举行的一次渲染。
- MVI 就是用“相应式编程”的方式将单向数据流中的多少 Intent 转换成唯一 State。
- MVI 夸大的单向数据流体现在两个层面：
- View 和 ViewModel 交互过程中的单向数据流：单个Intent流流入 ViewModel，单个State流流出 ViewModel。
- ViewModel 内部数据变更的单向数据流：Intent 变更为多个 PartialChange，一个 PartialChange 对应一个 State。
Talk is cheap, show me the code
完备代码如下，也可以从这个地点克隆。
StateFlowActivity.kt
class StateFlowActivity : AppCompatActivity() { private val newsAdapter2 by lazy { VarietyAdapter2().apply {addProxy(NewsProxy())} } private val intents by lazy { merge( flowOf(FeedsIntent.Init(1, 5)), loadMoreFlow(), reportFlow() ) } private fun loadMoreFlow() = callbackFlow { recyclerView.setOnLoadMoreListener { trySend(FeedsIntent.More(111L, 2)) } awaitClose { recyclerView.removeOnLoadMoreListener(null) } } private fun reportFlow() = callbackFlow { reportView.setOnClickListener { val news = newsAdapter.dataList as? News news?.id?.let { trySend(FeedsIntent.Report(it)) } } awaitClose { reportView.setOnClickListener(null) } } override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(contentView) intents .onEach(newsViewModel::send) .launchIn(lifecycleScope) newsViewModel.newState .collectIn(this) { showNews(it) } } private fun showNews(state: NewsState) { state.apply { if (isLoading) showLoading() else dismissLoading() if (isLoadingMore) showLoadingMore() else dismissLoadingMore() if (reportToast.isNotEmpty()) Toast.makeText( this@StateFlowActivity, state.reportToast, Toast.LENGTH_SHORT ).show() if (errorMessage.isNotEmpty()) tv.text = state.errorMessage if (data.isNotEmpty()) newsAdapter2.dataList = state.data } }}NewsViewModel.kt
class NewsViewModel(private val newsRepo: NewsRepo) : ViewModel() { private val _feedsIntent = MutableSharedFlow<FeedsIntent>() val newState = _feedsIntent .toPartialChangeFlow() .scan(NewsState.initial) { oldState, partialChange -> partialChange.reduce(oldState) } .flowOn(Dispatchers.IO) .stateIn(viewModelScope, SharingStarted.Eagerly,NewsState.initial) fun send(intent: FeedsIntent) { viewModelScope.launch { _feedsIntent.emit(intent) } } private fun Flow<FeedsIntent>.toPartialChangeFlow(): Flow<FeedsPartialChange> = merge( filterIsInstance<FeedsIntent.Init>().flatMapConcat { it.toPartialChangeFlow() }, filterIsInstance<FeedsIntent.More>().flatMapConcat { it.toPartialChangeFlow() }, filterIsInstance<FeedsIntent.Report>().flatMapConcat { it.toPartialChangeFlow() }, ) private fun FeedsIntent.More.toPartialChangeFlow() = newsRepo.remoteNewsFlow("", "10") .map { if (it.news.isEmpty()) More.Fail("no more news") else More.Success(it.news) } .onStart { emit(More.Loading) } .catch { emit(More.Fail("load more failed by xxx")) } private fun FeedsIntent.Init.toPartialChangeFlow() = flowOf( newsRepo.localNewsOneShotFlow, newsRepo.remoteNewsFlow(this.type.toString(), this.count.toString()) ) .flattenMerge() .transformWhile { emit(it.news) !it.abort } .map { news -> if (news.isEmpty()) Init.Fail("no more news") else Init.Success(news) } .onStart { emit(Init.Loading) } .catch { if (it is SSLHandshakeException) emit(Init.Fail("network error,show old news")) } private fun FeedsIntent.Report.toPartialChangeFlow() = newsRepo.reportNews(id) .map { if(it >= 0L) Report.Success(it) else Report.Fail} .catch { emit((Report.Fail)) }}NewsState.kt
data class NewsState( val data: List<News> = emptyList(), val isLoading: Boolean = false, val isLoadingMore: Boolean = false, val errorMessage: String = "", val reportToast: String = "",) { companion object { val initial = NewsState(isLoading = true) }}FeedsPartialChange.kt
sealed interface FeedsPartialChange { fun reduce(oldState: NewsState): NewsState}sealed class Init : FeedsPartialChange { override fun reduce(oldState: NewsState): NewsState = when (this) { Loading -> oldState.copy(isLoading = true) is Success -> oldState.copy( data = news, isLoading = false, isLoadingMore = false, errorMessage = "" ) is Fail -> oldState.copy( data = emptyList(), isLoading = false, isLoadingMore = false, errorMessage = error ) } object Loading : Init() data class Success(val news: List<News>) : Init() data class Fail(val error: String) : Init()}sealed class More : FeedsPartialChange { override fun reduce(oldState: NewsState): NewsState = when (this) { Loading -> oldState.copy( isLoading = false, isLoadingMore = true, errorMessage = "" ) is Success -> oldState.copy( data = oldState.data + news, isLoading = false, isLoadingMore = false, errorMessage = "" ) is Fail -> oldState.copy( isLoadingMore = false, isLoading = false, errorMessage = error ) } object Loading : More() data class Success(val news: List<News>) : More() data class Fail(val error: String) : More()}sealed class Report : FeedsPartialChange { override fun reduce(oldState: NewsState): NewsState = when (this) { is Success -> oldState.copy( data = oldState.data.filterNot { it.id == id }, reportToast = "举报乐成" ) Fail -> oldState.copy(reportToast = "举报失败") } class Success(val id: Long) : Report() object Fail : Report()}保举阅读
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作者：唐子玄
链接：https://juejin.cn/post/7108498411149590558
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