Jetpack 架构组件 Paging 分页加载

Paging

简介

Paging 是什么？
Paging 可以使开发者更轻松在 RecyclerView 中 分页加载数据。

implementation "android.arch.paging:runtime:1.0.1" //Paging
implementation "android.arch.paging:rxjava2:1.0.1" //Paging对RxJava2的支持

原理示意图：https://upload-images.jianshu.io/upload_images/7293029-27facf0a399c66b8.gif?imageMogr2/auto-orient/

组成部分：

DataSource：数据源，数据的改变会驱动列表的更新，因此，数据源是很重要的
PageList：核心类，它从数据源取出数据，同时，它负责控制第一次默认加载多少数据，之后每一次加载多少数据，如何加载等等，并将数据的变更反映到UI上。
PagedListAdapter：适配器，RecyclerView的适配器，通过分析数据是否发生了改变，负责处理UI展示的逻辑（增加/删除/替换等）。

使用步骤

创建数据源
在Paging中，数据源被抽象为 DataSource , 其获取需要依靠 DataSource 的内部工厂类 DataSource.Factory ，通过create()方法就可以获得DataSource 的实例：

public abstract static class Factory<Key, Value> {
     public abstract DataSource<Key, Value> create();
}

数据源一般有两种选择，远程服务器请求或者读取本地持久化数据，这些并不重要，本文我们以Room数据库为例:

@Query("SELECT * FROM table_user")
DataSource.Factory<Integer, User> getAllUserDataSource();

DataSource.Factory<Integer, User> factory = UserDb.get(getApplication()).userDao().getAllUserDataSource();

Paging可以获得Room的原生支持，因此作为示例非常合适，当然我们更多获取数据源是通过API网络请求，其实现方式可以参考官方Sample。

PS：如果通过API网络请求获取DataSource，相比使用Room来说要麻烦很多

配置PageList
PageList的作用：

从数据源取出数据
负责控制第一次默认加载多少数据，之后每一次加载多少数据，如何加载等等
将数据的变更反映到UI上

PageList提供了 PagedList.Config 类供我们进行实例化配置，其提供了5个可选配置:

public static final class Builder {
    //  省略Builder其他内部方法 
    private int mPageSize = -1;    //每次加载多少数据
    private int mPrefetchDistance = -1;   //距底部还有几条数据时，加载下一页数据
    private int mInitialLoadSizeHint = -1; //第一次加载多少数据，必须是分页加载数量的倍数
    private boolean mEnablePlaceholders = true; //是否启用占位符，若为true，则视为固定数量的item
    private int mMaxSize = MAX_SIZE_UNBOUNDED; //默认Integer.MAX_VALUE，Defines how many items to keep loaded at once.
}

配置Adapter
就像我们平时配置 RecyclerView 差不多，我们配置了 ViewHolder 和 RecyclerView.Adapter，略微不同的是，我们需要继承PagedListAdapter，并且我们需要传一个 DifffUtil.ItemCallback 的实例。

DifffUtil.ItemCallback的意义是，我需要知道怎么样的比较，才意味着数据源的变化，并根据变化再进行的UI刷新操作。

监听数据源的变更，并响应在UI上
这个就很简单了

//每当观察到数据源中数据的变化，我们就把最新的数据交给Adapter去展示
viewModel.getRefreshLiveData().observe(this, pagedList -> {
    Log.i("bqt", "【数据发生改变】" + pagedList.size() + " "
        + pagedList.getPositionOffset() + " " + pagedList.getLoadedCount() + " " + pagedList.getLastKey() + " "
        + pagedList.isImmutable() + " " + pagedList.isDetached());
    adapter.submitList(pagedList); //将数据的变化反映到UI上 Set the new list to be displayed
});

PageKeyedDataSource

基本结构：

//这个数据源主要需要传递Int型的PageNum作为参数实现每一页数据的请求
public class PagingDataSource extends PageKeyedDataSource<Integer, User> {
    
    @Override
    public void loadInitial(@NonNull LoadInitialParams<Integer> params, @NonNull LoadInitialCallback<Integer, User> callback) {
        //requestedLoadSize为加载的数据量，placeholdersEnabled是是否显示占位；callback为数据加载完成的回调
        //LoadInitialCallback的onResult方法有三个参数，第一个为数据，后面两个即为上一页和下一页
        Log.i("bqt", "【loadInitial】" + params.requestedLoadSize + " " + params.placeholdersEnabled);//初始加载数据
        
        //if(满足条件) 请求一批数据，数据处理后通过callback返回
        //callback.onResult(List<Value> data, Key previousPageKey, Key nextPageKey);
    }
    
    @Override
    public void loadBefore(@NonNull LoadParams<Integer> params, @NonNull LoadCallback<Integer, User> callback) {
        Log.i("bqt", "【loadBefore】" + params.key + " " + params.requestedLoadSize);//向前分页加载数据
        //key即为DataSource<Key, Value>中的key，在这里即为页数；同样，callback为数据加载完成的回调
        //LoadParams中的key即为我们要加载页的数据，加载完后回调中告知下一次加载数据页数+1或者-1
    }
    
    @Override
    public void loadAfter(@NonNull LoadParams<Integer> params, @NonNull LoadCallback<Integer, User> callback) {
        Log.i("bqt", "【loadAfter】" + params.key + " " + params.requestedLoadSize);//向后分页加载数据
        //if(满足条件) 再请求一批数据，数据处理后通过callback返回
        //callback.onResult(List<Value> data, Key adjacentPageKey);
    }
}

继承自PageKeyedDataSource后需要实现以下三个方法：

loadInitial 初始加载数据
loadAfter 向后分页加载数据
loadBefore 向前分页加载数据

这三个方法都有两个参数，一个params和一个callback 。

params包装了分页加载的参数：
- loadInitial中的params为LoadInitialParams包含了requestedLoadSize和placeholdersEnabled两个属性，requestedLoadSize为加载的数据量，placeholdersEnabled是是否显示占位及当数据为null时显示占位的view
- loadBefore和loadAfter中的params为LoadParams包含了key和requestedLoadSize，key即为DataSource<Key, Value>中的key，在这里即为页数
callback为数据加载完成的回调，loadInitial中调用调用IPVTApiPresenter加载数据，然后调用callback.onResult告诉调用者数据加载完成。

onResult有三个参数，第一个为数据，后面两个即为上一页和下一页。

如果我们当前页为第一页即没有上一页，则上一页为null，下一页为2，此时加载的时候会加载当前页和调用loadAfter加载第二页，但不会调用loadBefore，因为没有上一页，即previousPageKey为null不会加载上一页

如果我们初始加载的是第三页，则上一页是2，下一页是4，此时加载的时候会加载当前页和调用loadAfter加载第4页，调用loadBefore加载第二页

分页加载的时候会将previousPageKey或nextPageKey传递到loadAfter或loadBefore中的params.key

loadAfter 、loadBefore中的params中的key即为我们要加载页的数据，加载完后回调中告知下一次加载数据页数+1或者-1

Java版案例

参考此博客，原文为Kotlin版案例，我将其转为Java版实现，并在其基础上添加了一些逻辑。

PagingActivity

public class PagingActivity extends AppCompatActivity {
    
    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        
        setContentView(R.layout.activity_paging);
        RecyclerView recyclerView = findViewById(R.id.recyclerView);
        
        DiffUtil.ItemCallback<User> itemCallback = new DiffUtil.ItemCallback<User>() {
            @Override
            public boolean areItemsTheSame(@NonNull User oldItem, @NonNull User newItem) {
                return oldItem.uid == newItem.uid;
            }
            
            @Override
            public boolean areContentsTheSame(@NonNull User oldItem, @NonNull User newItem) {
                return oldItem == newItem;
            }
        };
        PagingAdapter adapter = new PagingAdapter(itemCallback);
        
        UserDao dao = UserDb.get(this).userDao();
        adapter.setOnClick((user, position) -> {
            Log.i("bqt", "【position】" + position);
            new Thread(() -> {
                if (position % 2 == 0) dao.deleteUser(user);
                else dao.insertUser(new User("insert"));
            }).start();
        });
        
        recyclerView.setAdapter(adapter);
        recyclerView.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(this));
        
        dao.getAllUser().observe(this, users -> Log.i("bqt", "【数据发生改变】" + users.size()));
        PagingViewModel viewModel = ViewModelProviders.of(this).get(PagingViewModel.class);
        
        //每当观察到数据源中数据的变化，我们就把最新的数据交给Adapter去展示
        viewModel.getRefreshLiveData().observe(this, pagedList -> {
            Log.i("bqt", "【数据发生改变】" + pagedList.size() + " "
                + pagedList.getPositionOffset() + " " + pagedList.getLoadedCount() + " " + pagedList.getLastKey() + " "
                + pagedList.isImmutable() + " " + pagedList.isDetached());
            adapter.submitList(pagedList); //将数据的变化反映到UI上 Set the new list to be displayed
        });
    }
}

PagingAdapter

public class PagingAdapter extends PagedListAdapter<User, PagingAdapter.MyViewHolder> {
    
    PagingAdapter(DiffUtil.ItemCallback<User> itemCallback) {
        super(itemCallback);
    }
    
    @Override
    public void onCurrentListChanged(@Nullable PagedList<User> previousList, @Nullable PagedList<User> currentList) {
        super.onCurrentListChanged(previousList, currentList);
        Log.i("bqt", "【onCurrentListChanged】");
    }
    
    @NonNull
    @Override
    public MyViewHolder onCreateViewHolder(@NonNull ViewGroup parent, int viewType) {
        View view = LayoutInflater.from(parent.getContext()).inflate(R.layout.item_student, parent, false);
        return new MyViewHolder(view);
    }
    
    @Override
    public void onBindViewHolder(@NonNull MyViewHolder holder, int position) {
        Log.i("bqt", "【onBindViewHolder】" + position);
        User user = getItem(position);
        //items might be null if they are not paged in yet. PagedListAdapter will re-bind the ViewHolder when Item is loaded.
        if (user != null) {
            holder.nameView.setText(user.name);
            holder.nameView.setOnClickListener(v -> {
                if (onClick != null) {
                    onClick.onClick(user, position);
                }
            });
        }
    }
    
    class MyViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {
        TextView nameView;
        
        MyViewHolder(View view) {
            super(view);
            nameView = view.findViewById(R.id.name);
        }
    }
    
    private OnClick onClick;
    
    void setOnClick(OnClick onClick) {
        this.onClick = onClick;
    }
    
    interface OnClick {
        void onClick(User user, int position);
    }
}

PagingViewModel

public class PagingViewModel extends AndroidViewModel {
    
    public PagingViewModel(@NonNull Application application) {
        super(application);
    }
    
    public LiveData<PagedList<User>> getRefreshLiveData() {
        DataSource.Factory<Integer, User> dataSourceFactory = UserDb.get(getApplication()).userDao().getAllUserDataSource();
        
        PagedList.Config config = new PagedList.Config.Builder()
            .setInitialLoadSizeHint(10)  //第一次加载多少数据，必须是分页加载数量的倍数
            .setPageSize(5)  //每次加载多少数据
            .setMaxSize(Integer.MAX_VALUE) //Defines how many items to keep loaded at once.
            .setPrefetchDistance(5) //距底部还有几条数据时，加载下一页数据
            .setEnablePlaceholders(true) //是否启用占位符，若为true，则视为固定数量的item
            .build();
        
        LivePagedListBuilder<Integer, User> livePagedListBuilder = new LivePagedListBuilder<>(dataSourceFactory, config)
            .setFetchExecutor(Executors.newSingleThreadExecutor()) //设置获取数据源的线程
            .setInitialLoadKey(0) //可通过 pagedList.getLastKey() 获取此值，默认值当然为 Key(这里为Integer)类型的初始化值()这里为0
            .setBoundaryCallback(new PagedList.BoundaryCallback<User>() {
                @Override
                public void onZeroItemsLoaded() { //没有数据被加载
                    super.onZeroItemsLoaded();
                    Log.i("bqt", "【onZeroItemsLoaded】");
                }
                
                @Override
                public void onItemAtFrontLoaded(@NonNull User itemAtFront) { //加载第一个
                    super.onItemAtFrontLoaded(itemAtFront);
                    Log.i("bqt", "【onItemAtFrontLoaded】" + itemAtFront.name);
                }
                
                @Override
                public void onItemAtEndLoaded(@NonNull User itemAtEnd) { //加载最后一个
                    super.onItemAtEndLoaded(itemAtEnd);
                    Log.i("bqt", "【onItemAtEndLoaded】" + itemAtEnd.name);
                }
            });
        return livePagedListBuilder.build();
    }
}

User

@Entity(tableName = "table_user")
public class User {
    @PrimaryKey(autoGenerate = true) public int uid;
    @ColumnInfo(name = "user_name") public String name = "包青天";
    
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
}

UserDao

@Dao
public interface UserDao {
    
    @Insert
    List<Long> insertUser(User... users);
    
    @Insert
    List<Long> insertUser(List<User> users);
    
    @Delete
    int deleteUser(User user);
    
    @Query("SELECT * FROM table_user")
    LiveData<List<User>> getAllUser();
    
    @Query("SELECT * FROM table_user")
    DataSource.Factory<Integer, User> getAllUserDataSource();
}

UserDb

@Database(entities = {User.class}, version = 1)
public abstract class UserDb extends RoomDatabase {
    public abstract UserDao userDao(); //没有参数的抽象方法，返回值所代表的类必须用@Dao注解
    
    private static UserDb db;
    
    public static UserDb get(Context context) {
        if (db == null) {
            db = Room.databaseBuilder(context.getApplicationContext(), UserDb.class, "dbname")
                .addCallback(new RoomDatabase.Callback() {
                    @Override
                    public void onCreate(@NonNull SupportSQLiteDatabase database) {
                        super.onCreate(database);
                        Log.i("bqt", "【onCreate】");
                        new Thread(() -> {
                            List<User> users = new ArrayList<>();
                            for (int i = 0; i < 50; i++) {
                                users.add(new User("bqt" + i));
                            }
                            get(context).userDao().insertUser(users);
                        }).start();
                    }
                })
                .build();
        }
        return db;
    }
}

2019-04-08

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