从 API 1 开始，处理 Activity 的生命周期 (lifecycle) 就是个老大难的问题，基本上开发者们都看过这两张生命周期流程图:

随着 Fragment 的加入，这个问题也变得更加复杂:

而开发者们面对这个挑战，给出了非常稳健的解决方案: 分层架构。

分层架构

如上图所示，通过将应用分为三层，现在只有最上面的 Presentation 层 (以前叫 UI 层) 才知道生命周期的细节，而应用的其他部分则可以安全地忽略掉它。

而在 Presentation 层内部也有进一步的解决方案: 让一个对象可以在 Activity 和 Fragment 被销毁、重新创建时依然留存，这个对象就是架构组件的 ViewModel 类。下面让我们详细看看 ViewModel 工作的细节。

如上图，当一个视图 (View) 被创建，它有对应的 ViewModel 的引用地址 (注意 ViewModel 并没有 View 的引用地址)。ViewModel 会暴露出若干个 LiveData，视图会通过数据绑定或者手动订阅的方式来观察这些 LiveData。

当设备配置改变时 (比如屏幕发生旋转)，之前的 View 被销毁，新的 View 被创建:

这时新的 View 会重新订阅 ViewModel 里的 LiveData，而 ViewModel 对这个变化的过程完全不知情。

归根到底，开发者在执行一个操作时，需要认真选择好这个操作的作用域 (scope)。这取决于这个操作具体是做什么，以及它的内容是否需要贯穿整个屏幕内容的生命周期。比如通过网络获取一些数据，或者是在绘图界面中计算一段曲线的控制锚点，可能所适用的作用域不同。如何取消该操作的时间太晚，可能会浪费很多额外的资源；而如果取消的太早，又会出现频繁重启操作的情况。

在实际应用中，以我们的 Android Dev Summit 应用为例，里面涉及到的作用域非常多。比如，我们这里有一个活动计划页面，里面包含多个 Fragment 实例，而与之对应的 ViewModel 的作用域就是计划页面。与之相类似的，日程和信息页面相关的 Fragment 以及 ViewModel 也是一样的作用域。

此外我们还有很多 Activity，而和它们相关的 ViewModel 的作用域就是这些 Activity。

您也可以自定义作用域。比如针对导航组件，您可以将作用域限制在登录流程或者结账流程中。我们甚至还有针对整个 Application 的作用域。

有如此多的操作会同时进行，我们需要有一个更好的方法来管理它们的取消操作。也就是 Kotlin 的协程 (Coroutine)。

协程的优势

协程的优点主要来自三个方面:

1. 很容易离开主线程。我们试过很多方法来让操作远离主线程，AsyncTask、Loaders、ExecutorServices……甚至有开发者用到了 RxJava。但协程可以让开发者只需要一行代码就完成这个工作，而且没有累人的回调处理。
2. 样板代码最少。协程完全活用了 Kotlin 语言的能力，包括 suspend 方法。编写协程的过程就和编写普通的代码块差不多，编译器则会帮助开发者完成异步化处理。
3. 结构并发性。这个可以理解为针对操作的垃圾搜集器，当一个操作不再需要被执行时，协程会自动取消它。

如何启动和取消协程

在 Jetpack 组件里，我们为各个组件提供了对应的 scope，比如 ViewModel 就有与之对应的 viewModelScope，如果您想在这个作用域里启动协程，使用如下代码即可:

class MainActivityViewModel : ViewModel {

init {
viewModelScope.launch {
// Start

}
}
}

如果您在使用 AppCompatActivity 或 Fragment，则可以使用 lifecycleScope，当 lifeCycle 被销毁时，操作也会被取消。代码如下:

class MyActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(state: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)

lifecycleScope.launch {
// Run
}

}
}

有些时候，您可能还需要在生命周期的某个状态 (启动时/恢复时等) 执行一些操作，这时您可以使用 launchWhenStarted、launchWhenResumed、launchWhenCreated 这些方法:

class MyActivity : Activity {
override fun onCreate(state: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)

lifecycleScope.launch {
// Run
}

lifecycleScope.launchWhenResumed {
// Run
}
}
}

注意，如果您在 launchWhenStarted 中设置了一个操作，当 Activity 被停止时，这个操作也会被暂停，直到 Activity 被恢复 (Resume)。

最后一种作用域的情况是贯穿整个应用。如果这个操作非常重要，您需要确保它一定被执行，这时请考虑使用 WorkManager。比如您编写了一个发推的应用，希望撰写的推文被发送到服务器上，那这个操作就需要使用 WorkManager 来确保执行。而如果您的操作只是清理一下本地存储，那可以考虑使用 Application Scope，因为这个操作的重要性不是很高，完全可以等到下次应用启动时再做。

接下来我们看看如何在 viewModelScope 里使用 LiveData。以前我们想在协程里做一些操作，并将结果反馈到 ViewModel 需要这么操作:

class MyViewModel : ViewModel {
private val _result = MutableLiveData()
val result: LiveData = _result

init {
viewModelScope.launch {
val computationResult = doComputation()
_result.value = computationResult
}
}
}

看看我们做了什么:

1. 准备一个 ViewModel 私有的 MutableLiveData (MLD)
2. 暴露一个不可变的 LiveData
3. 启动协程，然后将其操作结果赋给 MLD

这个做法并不理想。在 LifeCycle 2.2.0 之后，同样的操作可以用更精简的方法来完成，也就是 LiveData 协程构造方法 (coroutine builder):

class MyViewModel {
val result = liveData {
emit(doComputation())
}
}

这个 liveData 协程构造方法提供了一个协程代码块，这个块就是 LiveData 的作用域，当 LiveData 被观察的时候，里面的操作就会被执行，当 LiveData 不再被使用时，里面的操作就会取消。而且该协程构造方法产生的是一个不可变的 LiveData，可以直接暴露给对应的视图使用。而 emit() 方法则用来更新 LiveData 的数据。

让我们来看另一个常见用例，比如当用户在 UI 中选中一些元素，然后将这些选中的内容显示出来。一个常见的做法是，把被选中的项目的 ID 保存在一个 MutableLiveData 里，然后运行 switchMap。现在在 switchMap 里，您也可以使用协程构造方法:

private val itemId = MutableLiveData()
val result = itemI
d.switchMap {
liveData { emit(fetchItem(it)) }
}

LiveData 协程构造方法还可以接收一个 Dispatcher 作为参数，这样您就可以将这个协程移至另一个线程。

liveData(Dispatchers.IO) {
}

最后，您还可以使用 emitSource() 方法从另一个 LiveData 获取更新的结果:

liveData(Dispatchers.IO) {
emit(LOADING_STRING)
emitSource(dataSource.fetchWeather())
}

接下来我们来看如何取消协程。绝大部分情况下，协程的取消操作是自动的，毕竟我们在对应的作用域里启动一个协程时，也同时明确了它会在何时被取消。但我们有必要讲一讲如何在协程内部来手动取消协程。

这里补充一个大前提: 所有 kotlin.coroutines 的 suspend 方法都是可取消的。比如这种:

suspend fun printPrimes() {
while(true) {
// Compute
delay(1000)
}
}

在上面这个无限循环里，每一个 delay 都会检查协程是否处于有效状态，一旦发现协程被取消，循环的操作也会被取消。

那问题来了，如果您在 suspend 方法里调用的是一个不可取消的方法呢？这时您需要使用 isActivate 来进行检查并手动决定是否继续执行操作:

suspend fun printPrimes() {
while(isActive) {
// Compute
}
}

LiveData 操作实践

在进入具体的操作实践环节之前，我们需要区分一下两种操作: 单次 (One-Shot) 操作和监听 (observers) 操作。比如 Twitter 的应用:

单次操作，比如获取用户头像和推文，只需要执行一次即可。 监听操作，比如界面下方的转发数和点赞数，就会持续更新数据。

让我们先看看单次操作时的内容架构:

如前所述，我们使用 LiveData 连接 View 和 ViewModel，而在 ViewModel 这里我们则使用刚刚提到的 liveData 协程构造方法来打通 LiveData 和协程，再往右就是调用 suspend 方法了。

如果我们想监听多个值的话，该如何操作呢？

第一种选择是在 ViewModel 之外也使用 LiveData:

但是这种实现方式无法体现并发性，比如每次用户登出时，就需要手动取消所有的订阅。LiveData 本身的设计并不适合这种情况，这时我们就需要使用第二种选择: 使用 Flow。

ViewModel 模式

当 ViewModel 监听 LiveData，而且没有对数据进行任何转换操作时，可以直接将 dataSource 中的 LiveData 赋值给 ViewModel 暴露出来的 LiveData:

val currentWeather: LiveData =
dataSource.fetchWeather()

如果使用 Flow 的话就需要用到 liveData 协程构造方法。我们从 Flow 中使用 collect 方法获取每一个结果，然后 emit 出来给 liveData 协程构造方法使用:

ource 中的 LiveData 赋值给 ViewModel 暴露出来的 LiveData:

val currentWeather: LiveData =
dataSource.fetchWeather()

如果使用 Flow 的话就需要用到 liveData 协程构造方法。我们从 Flow 中使用 collect 方法获取每一个结果，然后 emit 出来给 liveData 协程构造方法使用: