鸿蒙开发笔记(六):状态管理,组件状态管理 @Provide @Consume, @Observed @ObjectLink_鸿蒙开发 objectlink

1. @Provide装饰器和@Consume装饰器：与后代组件双向同步

@Provide和@Consume，应用于与后代组件的双向数据同步，应用于状态数据在多个层级之间传递的场景。不同于上文提到的父子组件之间通过命名参数机制传递，@Provide和@Consume摆脱参数传递机制的束缚，实现跨层级传递。

其中@Provide装饰的变量是在祖先节点中，可以理解为被“提供”给后代的状态变量。@Consume装饰的变量是在后代组件中，去“消费（绑定）”祖先节点提供的变量。

@Provide/@Consume装饰的状态变量有以下特性：

• @Provide装饰的状态变量自动对其所有后代组件可用，即该变量被“provide”给他的后代组件。由此可见，@Provide的方便之处在于，开发者不需要多次在组件之间传递变量。

• 后代通过使用@Consume去获取@Provide提供的变量，建立在@Provide和@Consume之间的双向数据同步，与@State/@Link不同的是，前者可以在多层级的父子组件之间传递。

• @Provide和@Consume可以通过相同的变量名或者相同的变量别名绑定，变量类型必须相同。

// 通过相同的变量名绑定
@Provide a: number = 0;
@Consume a: number;

// 通过相同的变量别名绑定
@Provide('a') b: number = 0;
@Consume('a') c: number;
1
2
3
4
5
6
7

@Provide和@Consume通过相同的变量名或者相同的变量别名绑定时，@Provide修饰的变量和@Consume修饰的变量是一对多的关系。不允许在同一个自定义组件内，包括其子组件中声明多个同名或者同别名的@Provide装饰的变量。

1.1 装饰器说明

@State的规则同样适用于@Provide，差异为@Provide还作为多层后代的同步源。

1.2 变量的传递/访问规则说明

1.3 观察变化和行为表现

观察变化

• 当装饰的数据类型为boolean、string、number类型时，可以观察到数值的变化。

• 当装饰的数据类型为class或者Object的时候，可以观察到赋值和属性赋值的变化（属性为Object.keys(observedObject)返回的所有属性）。

• 当装饰的对象是array的时候，可以观察到数组的添加、删除、更新数组单元。

框架行为

1. 初始渲染：
   a. @Provide装饰的变量会以map的形式，传递给当前@Provide所属组件的所有子组件；
   b. 子组件中如果使用@Consume变量，则会在map中查找是否有该变量名/alias（别名）对应的@Provide的变量，如果查找不到，框架会抛出JS ERROR;
   c. 在初始化@Consume变量时，和@State/@Link的流程类似，@Consume变量会保存在map中查找到的@Provide变量，并把自己注册给@Provide。

2. 当@Provide装饰的数据变化时：
   a. 通过初始渲染的步骤可知，子组件@Consume已把自己注册给父组件。父组件@Provide变量变更后，会遍历更新所有依赖它的系统组件（elementid）和状态变量（@Consume）；
   b. 通知@Consume更新后，子组件所有依赖@Consume的系统组件（elementId）都会被通知更新。以此实现@Provide对@Consume状态数据同步。

3. 当@Consume装饰的数据变化时：
   a. 通过初始渲染的步骤可知，子组件@Consume持有@Provide的实例。在@Consume更新后调用@Provide的更新方法，将更新的数值同步回@Provide，以此实现@Consume向@Provide的同步更新。

1.4 使用场景

在下面的示例是与后代组件双向同步状态@Provide和@Consume场景。当分别点击CompA和CompD组件内Button时，reviewVotes 的更改会双向同步在CompA和CompD中。

@Component
struct CompD {
  // @Consume装饰的变量通过相同的属性名绑定其祖先组件CompA内的@Provide装饰的变量
  @Consume reviewVotes: number;

  build() {
    Column() {
      Text(`reviewVotes(${this.reviewVotes})`)
      Button(`reviewVotes(${this.reviewVotes}), give +1`)
        .onClick(() => this.reviewVotes += 1)
    }
    .width('50%')
  }
}

@Component
struct CompC {
  build() {
    Row({ space: 5 }) {
      CompD()
      CompD()
    }
  }
}

@Component
struct CompB {
  build() {
    CompC()
  }
}

@Entry
@Component
struct CompA {
  // @Provide装饰的变量reviewVotes由入口组件CompA提供其后代组件
  @Provide reviewVotes: number = 0;

  build() {
    Column() {
      Button(`reviewVotes(${this.reviewVotes}), give +1`)
        .onClick(() => this.reviewVotes += 1)
      CompB()
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46

2. @Observed装饰器和@ObjectLink装饰器：嵌套类对象属性变化

上文所述的装饰器仅能观察到第一层的变化，但是在实际应用开发中，应用会根据开发需要，封装自己的数据模型。对于多层嵌套的情况，比如二维数组，或者数组项class，或者class的属性是class，他们的第二层的属性变化是无法观察到的。这就引出了@Observed/@ObjectLink装饰器。

@ObjectLink和@Observed类装饰器用于在涉及嵌套对象或数组的场景中进行双向数据同步：

• 被@Observed装饰的类，可以被观察到属性的变化；

• 子组件中@ObjectLink装饰器装饰的状态变量用于接收@Observed装饰的类的实例，和父组件中对应的状态变量建立双向数据绑定。这个实例可以是数组中的被@Observed装饰的项，或者是class object中的属性，这个属性同样也需要被@Observed装饰。

• 单独使用@Observed是没有任何作用的，需要搭配@ObjectLink或者@Prop使用。

限制条件
使用@Observed装饰class会改变class原始的原型链，@Observed和其他类装饰器装饰同一个class可能会带来问题。

2.1 装饰器说明

@ObjectLink装饰的数据为可读示例。

// 允许@ObjectLink装饰的数据属性赋值
this.objLink.a= ...
// 不允许@ObjectLink装饰的数据自身赋值
this.objLink= ...
1
2
3
4

@ObjectLink装饰的变量不能被赋值，如果要使用赋值操作，请使用@Prop。

• @Prop装饰的变量和数据源的关系是是单向同步，@Prop装饰的变量在本地拷贝了数据源，所以它允许本地更改，如果父组件中的数据源有更新，@Prop装饰的变量本地的修改将被覆盖；

• @ObjectLink装饰的变量和数据源的关系是双向同步，@ObjectLink装饰的变量相当于指向数据源的指针。如果一旦发生@ObjectLink装饰的变量的赋值，则同步链将被打断。

2.2 变量的传递/访问规则说明

2.3 观察变化和行为表现

观察的变化

@Observed装饰的类，如果其属性为非简单类型，比如class、Object或者数组，也需要被@Observed装饰，否则将观察不到其属性的变化。

class ClassA {
  public c: number;

  constructor(c: number) {
    this.c = c;
  }
}

@Observed
class ClassB {
  public a: ClassA;
  public b: number;

  constructor(a: ClassA, b: number) {
    this.a = a;
    this.b = b;
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

以上示例中，ClassB被@Observed装饰，其成员变量的赋值的变化是可以被观察到的，但对于ClassA，没有被@Observed装饰，其属性的修改不能被观察到。

@ObjectLink b: ClassB

// 赋值变化可以被观察到
this.b.a = new ClassA(5)
this.b.b = 5

// ClassA没有被@Observed装饰，其属性的变化观察不到
this.b.a.c = 5
1
2
3
4
5
6
7
8

@ObjectLink：@ObjectLink只能接收被@Observed装饰class的实例，可以观察到：

• 其属性的数值的变化，其中属性是指Object.keys(observedObject)返回的所有属性，示例请参考嵌套对象。

• 如果数据源是数组，则可以观察到数组item的替换，如果数据源是class，可观察到class的属性的变化，示例请参考对象数组。

框架行为

1. 初始渲染：
   a. @Observed装饰的class的实例会被不透明的代理对象包装，代理了class上的属性的setter和getter方法
   b. 子组件中@ObjectLink装饰的从父组件初始化，接收被@Observed装饰的class的实例，@ObjectLink的包装类会将自己注册给@Observed class。

2.4 使用场景

嵌套对象

以下是嵌套类对象的数据结构。

// objectLinkNestedObjects.ets
let NextID: number = 1;

@Observed
class ClassA {
  public id: number;
  public c: number;

  constructor(c: number) {
    this.id = NextID++;
    this.c = c;
  }
}

@Observed
class ClassB {
  public a: ClassA;

  constructor(a: ClassA) {
    this.a = a;
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

以下组件层次结构呈现的是嵌套类对象的数据结构。

@Component
struct ViewA {
  label: string = 'ViewA1';
  @ObjectLink a: ClassA;

  build() {
    Row() {
      Button(`ViewA [${this.label}] this.a.c=${this.a.c} +1`)
        .onClick(() => {
          this.a.c += 1;
        })
    }
  }
}

@Entry
@Component
struct ViewB {
  @State b: ClassB = new ClassB(new ClassA(0));

  build() {
    Column() {
      ViewA({ label: 'ViewA #1', a: this.b.a })
      ViewA({ label: 'ViewA #2', a: this.b.a })

      Button(`ViewB: this.b.a.c+= 1`)
        .onClick(() => {
          this.b.a.c += 1;
        })
      Button(`ViewB: this.b.a = new ClassA(0)`)
        .onClick(() => {
          this.b.a = new ClassA(0);
        })
      Button(`ViewB: this.b = new ClassB(ClassA(0))`)
        .onClick(() => {
          this.b = new ClassB(new ClassA(0));
        })
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

ViewB中的事件句柄：

• this.b.a = new ClassA(0) 和this.b = new ClassB(new ClassA(0))： 对@State装饰的变量b和其属性的修改。
• this.b.a.c = … ：该变化属于第二层的变化，@State无法观察到第二层的变化，但是ClassA被@Observed装饰，ClassA的属性c的变化可以被@ObjectLink观察到。

ViewA中的事件句柄：

• this.a.c += 1：对@ObjectLink变量a的修改，将触发Button组件的刷新。@ObjectLink和@Prop不同，@ObjectLink不拷贝来自父组件的数据源，而是在本地构建了指向其数据源的引用。
• @ObjectLink变量是只读的，this.a = new ClassA(…)是不允许的，因为一旦赋值操作发生，指向数据源的引用将被重置，同步将被打断。

对象数组

对象数组是一种常用的数据结构。以下示例展示了数组对象的用法。

@Component
struct ViewA {
  // 子组件ViewA的@ObjectLink的类型是ClassA
  @ObjectLink a: ClassA;
  label: string = 'ViewA1';

  build() {
    Row() {
      Button(`ViewA [${this.label}] this.a.c = ${this.a.c} +1`)
        .onClick(() => {
          this.a.c += 1;
        })
    }
  }
}

@Entry
@Component
struct ViewB {
  // ViewB中有@State装饰的ClassA[]
  @State arrA: ClassA[] = [new ClassA(0), new ClassA(0)];

  build() {
    Column() {
      ForEach(this.arrA,
        (item) => {
          ViewA({ label: `#${item.id}`, a: item })
        },
        (item) => item.id.toString()
      )
      // 使用@State装饰的数组的数组项初始化@ObjectLink，其中数组项是被@Observed装饰的ClassA的实例
      ViewA({ label: `ViewA this.arrA[first]`, a: this.arrA[0] })
      ViewA({ label: `ViewA this.arrA[last]`, a: this.arrA[this.arrA.length-1] })

      Button(`ViewB: reset array`)
        .onClick(() => {
          this.arrA = [new ClassA(0), new ClassA(0)];
        })
      Button(`ViewB: push`)
        .onClick(() => {
          this.arrA.push(new ClassA(0))
        })
      Button(`ViewB: shift`)
        .onClick(() => {
          this.arrA.shift()
        })
      Button(`ViewB: chg item property in middle`)
        .onClick(() => {
          this.arrA[Math.floor(this.arrA.length / 2)].c = 10;
        })
      Button(`ViewB: chg item property in middle`)
        .onClick(() => {
          this.arrA[Math.floor(this.arrA.length / 2)] = new ClassA(11);
        })
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57

• this.arrA[Math.floor(this.arrA.length/2)] = new ClassA(…) ：该状态变量的改变触发2次更新：
  a. ForEach：数组项的赋值导致ForEach的itemGenerator被修改，因此数组项被识别为有更改，ForEach的item builder将执行，创建新的ViewA组件实例。
  b. ViewA({ label: ViewA this.arrA[first], a: this.arrA[0] })：上述更改改变了数组中第一个元素，所以绑定this.arrA[0]的ViewA将被更新；

• this.arrA.push(new ClassA(0)) ： 将触发2次不同效果的更新：
  a. ForEach：新添加的ClassA对象对于ForEach是未知的itemGenerator，ForEach的item builder将执行，创建新的ViewA组件实例。
  b. ViewA({ label: ViewA this.arrA[last], a: this.arrA[this.arrA.length-1] })：数组的最后一项有更改，因此引起第二个ViewA的实例的更改。对于ViewA({ label: ViewA this.arrA[first], a: this.arrA[0] })，数组的更改并没有触发一个数组项更改的改变，所以第一个ViewA不会刷新。

• this.arrA[Math.floor(this.arrA.length/2)].c：@State无法观察到第二层的变化，但是ClassA被@Observed装饰，ClassA的属性的变化将被@ObjectLink观察到。

二维数组

使用@Observed观察二维数组的变化。可以声明一个被@Observed装饰的继承Array的子类。

@Observed
class StringArray extends Array<String> {
}
1
2
3

使用new StringArray()来构造StringArray的实例，new运算符使得@Observed生效，@Observed观察到StringArray的属性变化。

声明一个从Array扩展的类class StringArray extends Array {}，并创建StringArray的实例。@Observed装饰的类需要使用new运算符来构建class实例。

@Observed
class StringArray extends Array<String> {
}

@Component
struct ItemPage {
  @ObjectLink itemArr: StringArray;

  build() {
    Row() {
      Text('ItemPage')
        .width(100).height(100)

      ForEach(this.itemArr,
        item => {
          Text(item)
            .width(100).height(100)
        },
        item => item
      )
    }
  }
}

@Entry
@Component
struct IndexPage {
  @State arr: Array<StringArray> = [new StringArray(), new StringArray(), new StringArray()];

  build() {
    Column() {
      ItemPage({ itemArr: this.arr[0] })
      ItemPage({ itemArr: this.arr[1] })
      ItemPage({ itemArr: this.arr[2] })

      Divider()

      ForEach(this.arr,
        itemArr => {
          ItemPage({ itemArr: itemArr })
        },
        itemArr => itemArr[0]
      )

      Divider()

      Button('update')
        .onClick(() => {
          console.error('Update all items in arr');
          if (this.arr[0][0] !== undefined) {
            // 正常情况下需要有一个真实的ID来与ForEach一起使用，但此处没有
            // 因此需要确保推送的字符串是唯一的。
            this.arr[0].push(`${this.arr[0].slice(-1).pop()}${this.arr[0].slice(-1).pop()}`);
            this.arr[1].push(`${this.arr[1].slice(-1).pop()}${this.arr[1].slice(-1).pop()}`);
            this.arr[2].push(`${this.arr[2].slice(-1).pop()}${this.arr[2].slice(-1).pop()}`);
          } else {
            this.arr[0].push('Hello');
            this.arr[1].push('World');
            this.arr[2].push('!');
          }
        })
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64