Android 深度实践

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进阶变换 ​

源：Intermediate flow operators

进阶变换算子超越了简单的元素映射，它们允许 Flow 在执行过程中维护内部状态、拦截生命周期事件以及根据动态条件控制流的走向。掌握这些算子是构建复杂响应式系统的关键。

状态累积算子：Scan 与 Running 系列 ​

在处理如“股票价格走势”、“下载进度叠加”等场景时，我们需要在发射当前元素时，结合之前所有元素的累积状态。

scan 与 runningFold ​

scan（又名 runningFold）是终端算子 fold 的中间镜像。

  • scan(initial) { acc, value -> ... }：
    • 初值发射：它会首先发射 initial 值，然后再发射后续的累积结果。
    • 应用场景：UI 列表的初始空状态展示。

runningReduce ​

与 scan 不同，runningReduce 不需要初始值，它直接使用上游发射的第一个元素作为累加器的起始点。

kotlin
flowOf(10, 20, 30) // 发射每一块下载的大小
    .scan(0) { acc, value -> acc + value }
    .collect { println("当前总大小: $it MB") }
// 输出：0 (初始状态), 10, 30, 60
kotlin
flowOf("A", "B", "C")
    .runningReduce { acc, value -> "$acc-$value" }
    .collect { println(it) }
// 输出：A, A-B, A-B-C (不发射额外的初始值)

生命周期钩子与副作用拦截 ​

Flow 提供了一系列算子来拦截流执行的关键节点。理解这些钩子的精确执行时序至关重要。

onStart：预热与初始化 ​

在流开始收集时（甚至在第一个元素发射前）触发。

  • 多处调用：如果流中有多个 onStart，它们将按照从下往上（逆流而上）的顺序执行。
  • 发射能力：onStart 允许你调用 emit 发射额外的初始元素（如 Loading 状态）。

onCompletion：清理与状态感知 ​

在流正常结束或因异常取消时触发。

  • 原因感知：回调中包含一个可选的 Throwable，用于判定流是成功完成还是由于异常崩溃。
  • 与 finally 对比：它比 try-finally 更具声明式风格，且能感知到上游的具体错误。

onEmpty：处理空数据流 ​

当上游流在未发射任何元素的情况下关闭时触发。常用于提供默认占位数据。

kotlin
flow {
    emit("数据点")
}
    .onStart { println("1. 准备连接数据库") }
    .onEmpty { emit("占位数据") }
    .onCompletion { cause ->
        if (cause != null) println("2. 发生异常，释放资源")
        else println("2. 正常结束，释放资源")
    }
    .collect { println("接收: $it") }

复杂条件控制算子 ​

takeWhile 与 dropWhile ​

这两者与 filter 的本质区别在于它们具有“短路”效应。

  • takeWhile：一旦谓词返回 false，立即取消上游流，后续元素即使满足条件也永远不会被处理。
  • dropWhile：丢弃前面的元素直到谓词返回 false，此后流变为“完全放行”状态。
kotlin
val f = (1..10).asFlow()

// filter: 检查所有 10 个元素
f.filter { it < 3 }.collect { println(it) } // 1, 2

// takeWhile: 遇到 3 时直接取消流
f.takeWhile { it < 3 }.collect { println(it) } // 1, 2 (更高效)

去重：distinctUntilChanged ​

distinctUntilChanged 用于过滤掉与上一个发射值相同的重复项。它本质上是空间维度上的限流。

kotlin
flowOf(1, 1, 2, 2, 1)
    .distinctUntilChanged()
    .collect { println(it) }
// 输出: 1, 2, 1 (过滤连续重复)
kotlin
data class Task(val id: Int, val status: String)

taskFlow.distinctUntilChangedBy { it.id }
    .collect {
        // 只有 ID 变化时才触发，状态变化被忽略
    }

核心开发准则 ​

  1. 状态一致性：使用 scan 时，确保累加操作是幂等的且不依赖外部可变状态，否则在多订阅者场景下会导致结果不可预测。
  2. 区分 onCompletion 与 catch：onCompletion 仅仅是感知结束，它不会捕获或消耗异常。如果需要拦截异常并防止程序崩溃，必须紧跟 catch 操作符。
  3. 利用 onEmpty 提升鲁棒性：在搜索或筛选场景中，通过 onEmpty 发射“无结果”状态，比在 UI 层判断 List 是否为空更具响应式风格。
  4. 性能优化：在处理长序列时，优先考虑 takeWhile 而非 filter，以尽早释放上游资源。