MVI 架构

近日，600多名谷歌员工签署了一份宣言，反对该公司强制接种新冠疫苗。这对谷歌领导层构成了最新挑战，因为该公司即将迎来让员工重返办公室的关键最后期限。拜登政府已下令，员工人数在百人以上的美国公司，需要在2022年1月4日前确保员工全面接种疫苗或定期检测新冠肺炎。泄露的谷歌内部文件显示，该公司要求其超过15万名员工在12月3日之前将疫苗接种状态上传到其内部系统上，无论他们是否计划复岗。谷歌还表示，所有直接或间接履行政府合同的员工都必须接种疫苗，即使他们在家工作也是如此。

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文章主要分享了作者对目前架构进行总结并延伸的相关内容，相信会对大家有所帮助！同时也感谢作者贡献的精彩文章。

/ 前言 /

Android开发发展到今天已经相当成熟了，各种架构大家也都耳熟能详，如MVC，MVP，MVVM等，其中MVVM更是被官方推荐，成为Android开发中的显学。

不过软件开发中没有银弹，MVVM架构也不是尽善尽美的，在使用过程中也会有一些不太方便之处，而MVI可以很好的解决一部分MVVM的痛点。

本文主要包括以下内容

MVC，MVP，MVVM等经典架构介绍

MVI架构到底是什么?

MVI架构实战

需要重点指出的是，标题中说MVI架构是MVVM的进阶版是指MVI在MVVM非常相似，并在其基础上做了一定的改良，并不是说MVI架构一定比MVVM适合你的项目。各位同学可以在分析比较各个架构后，选择合适项目场景的架构

/ 经典架构介绍 /

MVC架构介绍

MVC是个古老的Android开发架构，随着MVP与MVVM的流行已经逐渐退出历史舞台，我们在这里做一个简单的介绍，其架构图如下所示：

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MVI 架构_数据

MVC架构主要分为以下几部分：

视图层（View）：对应于xml布局文件和java代码动态view部分

控制层（Controller）：主要负责业务逻辑，在android中由Activity承担，同时因为XML视图功能太弱，所以Activity既要负责视图的显示又要加入控制逻辑，承担的功能过多。

模型层（Model）：主要负责网络请求，数据库处理，I/O的操作，即页面的数据来源

由于android中xml布局的功能性太弱，Activity实际上负责了View层与Controller层两者的工作，所以在android中mvc更像是这种形式：

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MVI 架构_apache_02

因此MVC架构在android平台上的主要存在以下问题：

Activity同时负责View与Controller层的工作，违背了单一职责原则

Model层与View层存在耦合，存在互相依赖，违背了最小知识原则

MVP架构介绍

由于MVC架构在Android平台上的一些缺陷，MVP也就应运而生了,其架构图如下所示：

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MVI 架构_数据绑定_03

MVP架构主要分为以下几个部分：

View层：对应于Activity与XML,只负责显示UI,只与Presenter层交互，与Model层没有耦合

Presenter层：主要负责处理业务逻辑，通过接口回调View层

Model层：主要负责网络请求，数据库处理等操作，这个没有什么变化

我们可以看到，MVP解决了MVC的两个问题，即Activity承担了两层职责与View层与Model层耦合的问题。但MVP架构同样有自己的问题：

Presenter层通过接口与View通信，实际上持有了View的引用

但是随着业务逻辑的增加，一个页面可能会非常复杂，这样就会造成View的接口会很庞大。

MVVM架构介绍

MVVM 模式将 Presenter 改名为 ViewModel，基本上与 MVP 模式完全一致。唯一的区别是，它采用双向数据绑定（data-binding）：View的变动，自动反映在 ViewModel，反之亦然。

MVVM架构图如下所示：

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MVI 架构_apache_04

可以看出MVVM与MVP的主要区别在于,你不用去主动去刷新UI了，只要Model数据变了，会自动反映到UI上。换句话说，MVVM更像是自动化的MVP。

MVVM的双向数据绑定主要通过DataBinding实现，不过相信有很多人跟我一样，是不喜欢用DataBinding的，这样架构就变成了下面这样。

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MVI 架构_android_05

View观察ViewModel的数据变化并自我更新，这其实是单一数据源而不是双向数据绑定，所以其实MVVM的这一大特性我其实并没有用到

View通过调用ViewModel提供的方法来与ViewModel交互

小结

MVC架构的主要问题在于Activity承担了View与Controller两层的职责，同时View层与Model层存在耦合

MVP引入Presenter层解决了MVC架构的两个问题，View只能与Presenter层交互，业务逻辑放在Presenter层

MVP的问题在于随着业务逻辑的增加，View的接口会很庞大，MVVM架构通过双向数据绑定可以解决这个问题

MVVM与MVP的主要区别在于，你不用去主动去刷新UI了，只要Model数据变了，会自动反映到UI上。换句话说，MVVM更像是自动化的MVP。

MVVM的双向数据绑定主要通过DataBinding实现，但有很多人(比如我)不喜欢用DataBinding，而是View通过LiveData等观察ViewModle的数据变化并自我更新,这其实是单一数据源而不是双向数据绑定

/ MVI架构到底是什么 /

MVVM架构有什么不足?

要了解MVI架构，我们首先来了解下MVVM架构有什么不足，相信使用MVVM架构的同学都有如下经验，为了保证数据流的单向流动，LiveData向外暴露时需要转化成immutable的，这需要添加不少模板代码并且容易遗忘，如下所示：

class TestViewModel : ViewModel() {

//为保证对外暴露的LiveData不可变，增加一个状态就要添加两个LiveData变量

private val _pageState: MutableLiveData = MutableLiveData()

val pageState: LiveData = _pageState

private val _state1: MutableLiveData = MutableLiveData()

val state1: LiveData = _state1

private val _state2: MutableLiveData = MutableLiveData()

val state2: LiveData = _state2

//…

}

如上所示，如果页面逻辑比较复杂，ViewModel中将会有许多全局变量的LiveData，并且每个LiveData都必须定义两遍，一个可变的，一个不可变的。这其实就是我通过MVVM架构写比较复杂页面时最难受的点。其次就是View层通过调用ViewModel层的方法来交互的，View层与ViewModel的交互比较分散，不成体系。

小结一下，在我的使用中，MVVM架构主要有以下不足：

为保证对外暴露的LiveData是不可变的，需要添加不少模板代码并且容易遗忘

View层与ViewModel层的交互比较分散零乱，不成体系

MVI架构是什么？

MVI与MVVM很相似，其借鉴了前端框架的思想，更加强调数据的单向流动和唯一数据源，架构图如下所示：

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其主要分为以下几部分：

Model：与MVVM中的Model不同的是，MVI的Model主要指UI状态（State）。例如页面加载状态、控件位置等都是一种UI状态

View：与其他MVX中的View一致，可能是一个Activity或者任意UI承载单元。MVI中的View通过订阅Intent的变化实现界面刷新（注意：这里不是Activity的Intent）

Intent：此Intent不是Activity的Intent，用户的任何操作都被包装成Intent后发送给Model层进行数据请求

单向数据流

MVI强调数据的单向流动，主要分为以下几步：

用户操作以Intent的形式通知Model

Model基于Intent更新State

View接收到State变化刷新UI

数据永远在一个环形结构中单向流动，不能反向流动：

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上面简单的介绍了下MVI架构，下面我们一起来看下具体是怎么使用MVI架构的。

/ MVI架构实战 /

总体架构图

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我们使用ViewModel来承载MVI的Model层，总体结构也与MVVM类似,主要区别在于Model与View层交互的部分：

Model层承载UI状态，并暴露出ViewState供View订阅，ViewState是个data class,包含所有页面状态

View层通过Action更新ViewState，替代MVVM通过调用ViewModel方法交互的方式

MVI实例介绍

添加ViewState与ViewEvent

ViewState承载页面的所有状态，ViewEvent则是一次性事件，如Toast等,如下所示：

data class MainViewState(val fetchStatus: FetchStatus, val newsList: List)

sealed class MainViewEvent {

data class ShowSnackbar(val message: String) : MainViewEvent()

data class ShowToast(val message: String) : MainViewEvent()

}

我们这里ViewState只定义了两个，一个是请求状态，一个是页面数据

ViewEvent也很简单，一个简单的密封类，显示Toast与Snackbar

ViewState更新

class MainViewModel : ViewModel() {

private val _viewStates: MutableLiveData = MutableLiveData()

val viewStates = _viewStates.asLiveData()

private val _viewEvents: SingleLiveEvent = SingleLiveEvent()

val viewEvents = _viewEvents.asLiveData()

init {
    emit(MainViewState(fetchStatus = FetchStatus.NotFetched, newsList = emptyList()))
}

private fun fabClicked() {
    count++
    emit(MainViewEvent.ShowToast(message = "Fab clicked count $count"))
}

private fun emit(state: MainViewState?) {
    _viewStates.value = state
}

private fun emit(event: MainViewEvent?) {
    _viewEvents.value = event
}

}

如上所示：

我们只需定义ViewState与ViewEvent两个State，后续增加状态时在data class中添加即可，不需要再写模板代码

ViewEvents是一次性的，通过SingleLiveEvent实现，当然你也可以用Channel当来实现

当状态更新时，通过emit来更新状态

View监听ViewState

private fun initViewModel() {
    viewModel.viewStates.observe(this) {
        renderViewState(it)
    }
    viewModel.viewEvents.observe(this) {
        renderViewEvent(it)
    }
}

如上所示，MVI使用ViewState对State集中管理，只需要订阅一个ViewState便可获取页面的所有状态，相对MVVM减少了不少模板代码。

View通过Action更新State

class MainActivity : AppCompatActivity() {

private fun initView() {

fabStar.setOnClickListener {

viewModel.dispatch(MainViewAction.FabClicked)

}

}

}

class MainViewModel : ViewModel() {

fun dispatch(action: MainViewAction) =

reduce(viewStates.value, action)

private fun reduce(state: MainViewState?, viewAction: MainViewAction) {
    when (viewAction) {
        is MainViewAction.NewsItemClicked -> newsItemClicked(viewAction.newsItem)
        MainViewAction.FabClicked -> fabClicked()
        MainViewAction.OnSwipeRefresh -> fetchNews(state)
        MainViewAction.FetchNews -> fetchNews(state)
    }
}

}

如上所示，View通过Action与ViewModel交互，通过Action通信，有利于View与ViewModel之间的进一步解耦，同时所有调用以Action的形式汇总到一处，也有利于对行为的集中分析和监控。

/ 总结 /

本文主要介绍了MVC，MVP，MVVM与MVI架构，目前MVVM是官方推荐的架构，但仍然有以下几个痛点：

MVVM与MVP的主要区别在于双向数据绑定，但由于很多人(比如我)并不喜欢使用DataBindg，其实并没有使用MVVM双向绑定的特性，而是单一数据源

当页面复杂时，需要定义很多State，并且需要定义可变与不可变两种，状态会以双倍的速度膨胀，模板代码较多且容易遗忘

View与ViewModel通过ViewModel暴露的方法交互，比较零乱难以维护

而MVI可以比较好的解决以上痛点，它主要有以下优势：

强调数据单向流动，很容易对状态变化进行跟踪和回溯

使用ViewState对State集中管理，只需要订阅一个ViewState便可获取页面的所有状态，相对 MVVM 减少了不少模板代码

ViewModel通过ViewState与Action通信，通过浏览ViewState和Aciton定义就可以理清ViewModel的职责，可以直接拿来作为接口文档使用。

当然MVI也有一些缺点，比如：

所有的操作最终都会转换成State，所以当复杂页面的State容易膨胀

State是不变的，因此每当State需要更新时都要创建新对象替代老对象，这会带来一定内存开销

软件开发中没有银弹，所有架构都不是完美的，有自己的适用场景,读者可根据自己的需求选择使用。

但通过以上的分析与介绍，我相信使用MVI架构代替没有使用DataBinding的MVVM是一个比较好的选择~