安卓学习笔记-声明式UI

news2025/5/29 6:24:25

声明式UI

Jetpack Compose 是 Google 推出的用于构建 Android UI 的现代化工具包。它采用 声明式编程模型（Declarative UI），用 Kotlin 编写，用于替代传统的 XML + View 的方式。一句话概括：Jetpack Compose = 用 Kotlin 代码写 UI，简洁、响应式、可组合

一个小例子对比

传统 XML + View 写法：

在这里插入图片描述

// MainActivity.kt
val textView = findViewById<TextView>(R.id.helloText)
textView.text = "Hello Compose"

Jetpack Compose 写法：

@Composable
fun Greeting() {
    Text("Hello Compose")
}

实现一个页面

ComponentActivity 是 Android Jetpack 架构组件中的一个核心类，它是 Activity 的子类，为现代 Android 应用程序开发提供了额外的功能。

下面是一个 简洁清晰的 Jetpack Compose 风格 Activity 开发流程说明，帮助你快速掌握使用 Jetpack Compose 编写页面的基本步骤。

使用 Jetpack Compose 编写一个 Activity 的标准流程

第 1 步：创建一个继承 ComponentActivity 的类

class MainActivity : ComponentActivity() {
    ...
}

ComponentActivity 是 Jetpack Compose 所需的基础 Activity 类型。比通常用于 XML + View 系统的传统 UI 开发的AppCompatActivity 更轻量，适合纯 Compose 页面。

第 2 步：重写 onCreate() 方法并调用 setContent {}

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)

    setContent {
        // 调用你的 Compose UI 入口函数
        MyApp()
    }
}

setContent {} 是 Compose 的入口，用于设置 UI。
括号内是一个或多个 @Composable 函数。

第 3 步：编写你的 @Composable 函数，组织 UI

@Composable
fun MyApp() {
    Text("Hello Jetpack Compose")
}

使用 @Composable 注解定义可组合的 UI 函数。
可组合函数可嵌套、组合、响应状态。

最简版 Activity 示例：

import android.os.Bundle
import androidx.activity.ComponentActivity
import androidx.activity.compose.setContent
import androidx.compose.material3.*
import androidx.compose.runtime.Composable

class MainActivity : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        setContent {
            MyApp()
        }
    }
}

@Composable
fun MyApp() {
    Text("你好，Compose！")
}

总结一句话流程：

创建 ComponentActivity → 重写 onCreate() → 调用 setContent {} → 写一个或多个 @Composable 函数来构建 UI。

编写一个预览函数（Preview）

当然，Jetpack Compose 提供了非常方便的 UI 预览功能，你可以不用运行 App，就能在 Android Studio 中看到某个 @Composable 函数的界面效果。

你只需要：

  1. 给你的 @Composable 函数加一个单独的预览函数
  2. 用 @Preview 注解标记它
  3. 这个函数内部调用你想预览的 UI

示例：为 MyApp() 编写一个预览函数

import androidx.compose.ui.tooling.preview.Preview

@Preview(showBackground = true, name = "默认预览")
@Composable
fun MyAppPreview() {
    MyApp()
}

注解参数说明

  • showBackground = true 显示一个浅色背景，便于在 IDE 中观察 UI 布局
  • name = "..." 给这个预览命名，方便识别多个预览函
  • widthDp / heightDp 可选，用于指定预览尺
  • uiMode 可指定暗色模式、横屏模式等（如 Configuration.UI_MODE_NIGHT_YES）

如何看预览的UI

  1. 写好带 @Preview 的函数
  2. 在 Android Studio 中打开这个文件
  3. 点击 “Split” / “Design” 预览按钮即可查看 UI 渲染效果
    在这里插入图片描述

完整代码

import android.os.Bundle
import androidx.activity.ComponentActivity
import androidx.activity.compose.setContent
import androidx.compose.material3.*
import androidx.compose.runtime.Composable
import androidx.compose.ui.tooling.preview.Preview

class DemoActivity : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        setContent {
            MyApp()
        }
    }
}

@Composable
fun MyApp() {
    Text("你好，Compose！")
}

@Preview(showBackground = true, name = "默认预览")
@Composable
fun MyAppPreview() {
    MyApp()
}

Jetpack Compose 的响应式

Jetpack Compose 最大的特点之一，就是它采用了 响应式编程模型（reactive programming model） 来构建 UI。

什么是“响应式”的方式构建 UI？

简单来说：界面不再是你手动更新的，而是“自动响应数据变化”的。

对比传统 View 编程（命令式）：

// 传统 View 写法（命令式）
textView.text = "你好，" + name  // 你得手动更新 UI

你修改了 name，你得自己调用 textView.setText(...) 去更新。

Jetpack Compose 的响应式写法：

@Composable
fun Greeting(name: String) {
    Text("你好，$name！")  // name 变了，Text 自动刷新
}

你只要修改 name 的状态，UI 会自动重新组合并刷新显示，你不再需要手动更新 UI 控件。

关键机制：remember 和 mutableStateOf

这是 Compose 中响应式状态管理的核心工具：

var name by remember { mutableStateOf("Compose") }

这行代码的作用是：
创建一个名为 name 的状态变量,这个变量的初始值是字符串 “Compose”
当你在 UI 中使用这个变量时，只要它发生变化，相关 UI 会自动刷新（响应式）

mutableStateOf

mutableStateOf创建一个可以被 Compose 跟踪的可变状态值.一旦值改变，使用它的 Compose 组件会自动 recompose（重新绘制）.
mutableStateOf 是一个泛型函数，可以接受任何类型 T. 例如：基础类型、自定义数据类 (Data classes)、集合类型（List, Set, Map）、任何其他 Kotlin 类实例.
示例

  • 集合
val itemList = mutableStateOf(listOf("Apple", "Banana"))
val userMap = mutableStateOf(mapOf("id1" to "Alice", "id2" to "Bob"))

注意： 对于集合类型（List, Set, Map），mutableStateOf 包装的是集合本身。这意味着如果你只是修改集合的内容（例如 itemList.value.add(“Orange”)），Compose 不会自动检测到这种内部变化并触发重组。要触发重组，你需要赋一个新的集合实例：

  • 类实例
class MyCustomObject(var data: String)
val myObject = mutableStateOf(MyCustomObject("Initial Data"))

remember

remember在重组（Recomposition）时记住状态值，避免它被重置
如果你写：

val counter = mutableStateOf(0)

这个状态会在每次重组时被重新创建为 0，导致 UI 刷新后又变回初始值。所以你要：

val counter = remember { mutableStateOf(0) }

这样 Compose 就会“记住”这个状态，不在每次重组时重新创建它。

Compose 自动响应过程示意图

状态 (mutableStateOf) --> 改变 → Compose 监听到 → 重组(重绘 UI)

示例：响应式 UI 的体现

package com.wy.diary.activity

import android.os.Bundle
import androidx.activity.ComponentActivity
import androidx.activity.compose.setContent
import androidx.compose.foundation.layout.Column
import androidx.compose.foundation.layout.Spacer
import androidx.compose.foundation.layout.height
import androidx.compose.foundation.layout.padding
import androidx.compose.material3.*
import androidx.compose.runtime.Composable
import androidx.compose.runtime.getValue
import androidx.compose.runtime.mutableStateOf
import androidx.compose.runtime.remember
import androidx.compose.runtime.setValue
import androidx.compose.ui.Modifier
import androidx.compose.ui.tooling.preview.Preview
import androidx.compose.ui.unit.dp

class DemoActivity : ComponentActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        setContent {
            MyApp()
        }
    }
}

@Composable
fun MyApp() {
    var name by remember { mutableStateOf("Compose") }
    Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
        TextField(
            value = name,
            onValueChange = { name = it },  // 用户输入改变 name
            label = { Text("输入名字") }
        )

        Spacer(modifier = Modifier.height(16.dp))

        Text("你好，$name！") // name 变了，这里自动更新
    }
}

@Preview(showBackground = true, name = "默认预览")
@Composable
fun MyAppPreview() {
    MyApp()
}

在这里插入图片描述

代码分层(UI、ViewModel)

在 Compose 中，虽然你可以用 remember { mutableStateOf(...) } 存储 UI 状态，但这种状态只在 Composable 内部存在，页面重建（如屏幕旋转）就会丢失。

为什么会丢失状态？

这里的“页面重建”如果指的是配置变更（Configuration Changes），例如屏幕旋转，那么状态会丢失的原因在于：

当 Android 设备发生配置变更时（如屏幕从竖屏旋转到横屏）：

  1. Activity/Fragment 会被销毁并重建。 这是 Android 系统为了适应新的配置（例如，加载新的布局资源、调整屏幕尺寸等）的默认行为。
  2. Activity 的生命周期方法会被重新调用。 包括 onCreate()、onStart()、onResume() 等。
  3. 您的 @Composable 函数所在的整个 Composable 树也会被销毁并从头开始构建。
  4. 当 Composable 重新执行时，remember { ... } 块内的代码会重新执行。由于它是一个新的执行上下文，mutableStateOf(0) 会重新创建一个新的 MutableState 实例，并用其初始值 0 覆盖之前的值。

简而言之，remember 只在当前 Composable 实例的生命周期**内保持状态。一旦 Composable 实例因为其宿主（如 Activity）被销毁而重建，remember 的作用范围就结束了，所有用 remember 记住的状态都会被重置为它们的初始值。

示例：
如果你的 counter 设为 remember { mutableStateOf(0) }，用户点击了几次按钮，counter 变成了 5。然后用户旋转屏幕，Activity 重建，MyApp Composable 重新执行，remember { mutableStateOf(0) } 再次被调用，counter 会被重新初始化为 0，之前的 5 就丢失了。

哪些“重建”会丢失状态？

会丢失使用 remember { mutableStateOf(...) } 存储状态的常见的配置变更包括：

  • 屏幕旋转（横竖屏切换）
  • 键盘可用性变化（软键盘弹出/隐藏）
  • 语言区域设置变化
  • 显示大小、字体大小变化
  • 主题切换
    此外，还有一些非配置变更但也会导致 Activity 销毁重建的情况：
  • 系统回收进程： 当系统内存不足时，可能会回收后台 Activity 所在的进程。
  • 用户从最近任务列表中滑动关闭应用
  • Activity 被显式地 finish()

如何在配置变更时保留 UI 状态？

为了在配置变更时保留 UI 状态，可以使用ViewModel。

ViewModel 是一个专门用来存储和管理界面相关数据的类，它与界面组件（如 Activity 或 Composable）生命周期隔离，因此可以安全地保存状态，即使界面配置发生变化（如屏幕旋转）。

Activity 创建
└── ViewModel 创建（只会创建一次）

Activity 销毁重建（如横竖屏切换）
└── ViewModel 保持不变，状态仍在

Activity 被真正销毁（退出）
└── ViewModel 被清理

接下来我会将前面的例子改造成，使用 ViewModel + StateFlow + Compose UI 的最佳实践写法。

改造思路

我们需要：

  1. 创建一个 ViewModel 管理状态
  2. 用 StateFlow 来代替 remember 管理的状态
  3. 在 Composable 中使用 viewModel() 获取 ViewModel，并通过 collectAsState() 观察状态

第一步：创建 ViewModel

创建一个类 DemoViewModel.kt：

package com.wy.diary.viewmodel

import androidx.lifecycle.ViewModel
import kotlinx.coroutines.flow.MutableStateFlow
import kotlinx.coroutines.flow.StateFlow

class DemoViewModel : ViewModel() {
    private val _name = MutableStateFlow("Compose")   // 私有可变状态
    val name: StateFlow<String> = _name               // 对外只读

    fun updateName(newName: String) {
        _name.value = newName
    }
}

第二步：修改 Composable 来使用 ViewModel

修改 MyApp() 方法：

@Composable
fun MyApp(viewModel: DemoViewModel = viewModel()) {
    val name by viewModel.name.collectAsState()

    Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
        TextField(
            value = name,
            onValueChange = { viewModel.updateName(it) },  // 通知 ViewModel 更新状态
            label = { Text("输入名字") }
        )

        Spacer(modifier = Modifier.height(16.dp))

        Text("你好，$name！")  // 自动根据 StateFlow 更新
    }
}

这里有两个地方需要说明一下

  • viewModel
    Compose 提供的 viewModel() 函数 来获取具体的ViewModel类，需要引入依赖,下面是Kotlin DSL写法
dependencies {
    // ....省略其他依赖
    implementation("androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel-compose:2.6.2")
}
  • collectAdState
    这里 collectAsState() 把 StateFlow（响应式流） 转换成 Compose 可观察的 State 对象，这样 UI 就能根据变化自动重组。

第三步：预览函数改动

因为引入了 viewModel()，它只能在运行时由 Composition Local 提供的 ViewModelStoreOwner 支持，而 Preview 模式下并不具备这个环境，所以我们不能在 @Preview 中直接使用包含 viewModel() 的 Composable 函数。

解决思路是：将 UI 部分抽离出来，变成一个纯函数式的 Composable，接收状态和回调作为参数，这样就可以在预览时传入假的数据。

代码再次调整我们将 MyApp() 拆成两层

展示 UI 的纯 Composable

@Composable
fun MyAppContent(name: String, onNameChange: (String) -> Unit) {
    Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
        TextField(
            value = name,
            onValueChange = onNameChange,
            label = { Text("输入名字") }
        )

        Spacer(modifier = Modifier.height(16.dp))

        Text("你好，$name！")
    }
}

包装 ViewModel 的 MyApp()

@Composable
fun MyApp(viewModel: DemoViewModel = viewModel()) {
    val name by viewModel.name.collectAsState()
    MyAppContent(name = name, onNameChange = { viewModel.updateName(it) })
}

添加 Preview

现在我们可以优雅地添加预览函数：

@Preview(showBackground = true)
@Composable
fun MyAppPreview() {
    MyAppContent(name = "预览模式", onNameChange = {})
}

通过这种拆分方式，我们既保留了使用 ViewModel 的响应式结构，也让 UI 层具备了良好的可测试性和可预览性。

完整代码

这是完整的改造后代码，包括 ViewModel、Composable UI、Preview 和依赖说明

添加依赖（Kotlin DSL）

在 build.gradle.kts 中加入：

dependencies {
    implementation("androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel-compose:2.6.2")
}

DemoViewModel.kt

package com.wy.diary.viewmodel

import androidx.lifecycle.ViewModel
import kotlinx.coroutines.flow.MutableStateFlow
import kotlinx.coroutines.flow.StateFlow

class DemoViewModel : ViewModel() {
    private val _name = MutableStateFlow("Compose")
    val name: StateFlow<String> = _name

    fun updateName(newName: String) {
        _name.value = newName
    }
}

DemoActivity.kt

package com.wy.diary

import android.os.Bundle
import androidx.activity.ComponentActivity
import androidx.activity.compose.setContent
import androidx.activity.viewModels
import androidx.compose.material.MaterialTheme
import androidx.compose.material.Surface
import com.wy.diary.ui.MyApp
import com.wy.diary.viewmodel.DemoViewModel

class DemoActivity : ComponentActivity() {
    private val viewModel: DemoViewModel by viewModels()

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContent {
            MaterialTheme {
                Surface {
                    MyApp(viewModel)
                }
            }
        }
    }
}

MyApp.kt（UI 和 Preview）

package com.wy.diary.ui

import androidx.compose.foundation.layout.*
import androidx.compose.material.*
import androidx.compose.runtime.*
import androidx.compose.ui.Modifier
import androidx.compose.ui.tooling.preview.Preview
import androidx.compose.ui.unit.dp
import androidx.lifecycle.viewmodel.compose.viewModel
import com.wy.diary.viewmodel.DemoViewModel

@Composable
fun MyApp(viewModel: DemoViewModel = viewModel()) {
    val name by viewModel.name.collectAsState()
    MyAppContent(name = name, onNameChange = { viewModel.updateName(it) })
}

@Composable
fun MyAppContent(name: String, onNameChange: (String) -> Unit) {
    Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
        TextField(
            value = name,
            onValueChange = onNameChange,
            label = { Text("输入名字") }
        )

        Spacer(modifier = Modifier.height(16.dp))

        Text("你好，$name！")
    }
}

@Preview(showBackground = true)
@Composable
fun MyAppPreview() {
    MyAppContent(name = "预览模式", onNameChange = {})
}

最终文件结构

在这里插入图片描述

ui.theme是创建empty项目时候就有了的，不必理会

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