Compose的快照系统

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Compose中的状态

在Compose中，可组合函数读取的任何状态都应该由一个特殊的对象支撑，该对象都应该由以下函数返回：

• mutableStateOf/MutableState
• mutableStateListOf/SnapshotStateList
• mutableStateMapOf/SnapshotStateMap
• derivedStateOf
• rememberUpdatedState
• collectAsState

我们都知道在Compose状态发生改变Compose可组合函数就会发生重组，那么Compose底层的状态管理和重组机制是怎么发生的？

快照

在Compose中定义了一个Snapshot快照类型并且一些处理快照的Api。快照类似于我们游戏中的存档点，只是这个存档是针对Compose中的状态值进行存档。快照这个概念并不是只存在Compose中，我们平时使用的Git分支管理系统和这个概念也有点类似。

下面我们通过一个简单的例子了解一下快照的创建

@Composable
fun TestScreen() {
    val viewModel: CanteenViewModel = viewModel()
    val activity = LocalContext.current as Activity
    //获取当前所有状态值的快照
    val snapShot = Snapshot.takeSnapshot()

    viewModel.name.value = "Compose"
    DisposableEffect(key1 = Unit){
        onDispose {
            //当快照完成时，必须要销毁它
            snapShot.dispose()
        }
    }
    snapShot.enter {
        //enter->lambda中可以将状态值恢复到创建快照那个时间点时候的值并且应用到block范围内
        Toast.makeText(activity, viewModel.name.value, Toast.LENGTH_LONG).show()
    }
    Box(
        modifier = Modifier
            .fillMaxSize()
            .noPressColorClick {

            }
            .background(whiteFFFFFFFF),
        contentAlignment = Alignment.Center
    ) {
        Text(text = viewModel.name.value)
    }

}
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• takeSnapshot()会获取当前所有的状态值,，无论它们是在哪里创建或设置的。
• enter会将函数将状态的快照恢复并且在block中能获取

enter()只能读取快照中的状态值，并不能对状态值进行修改，如果修改状态值就会抛出IllegalStateException，需要修改状态的就需要使用takeMutableSnapshot(),它和takeSnapShot()一样会获取当前所有状态值的快照，只是使用它创建的快照，在enter()block中可以修改状态值

@Composable
fun TestScreen() {
    val viewModel: CanteenViewModel = viewModel()
    val activity = LocalContext.current as Activity
    //获取当前所有状态值的快照
    val snapShot = Snapshot.takeMutableSnapshot()


    DisposableEffect(key1 = Unit){
        onDispose {
            //当快照完成时，必须要销毁它
            snapShot.dispose()
        }
    }
    snapShot.enter {
        //enter->lambda中可以将状态值恢复到创建快照那个时间点时候的值并且应用到block范围内
        viewModel.name.value = "Compose"
        Toast.makeText(activity, viewModel.name.value, Toast.LENGTH_LONG).show()
    }
    Box(
        modifier = Modifier
            .fillMaxSize()
            .background(whiteFFFFFFFF),
        contentAlignment = Alignment.Center
    ) {
        Text(text = viewModel.name.value)
    }

}
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可以看出在enter修改的状态值并没有在block范围之外生效，这个是快照中很重的一个隔离机制，如果需要让修改的状态值生效，需要调用snapShot.apply()方法去应用快照中状态的变更。如果觉得这个操作很繁琐，那么withMutableSnapShot()就帮我们简化了这个操作。

状态的读写观察者

既然知道状态管理是通过观察者模式实现的，那么状态管理中的观察者又是谁？从MutableSnapshot源码,可以看出定义了readObserver和writeObserver,这两个Lambda就是读写操作时的回调。

open class MutableSnapshot internal constructor(
    id: Int,
    invalid: SnapshotIdSet,
    override val readObserver: ((Any) -> Unit)?,
    override val writeObserver: ((Any) -> Unit)?
) : Snapshot(id, invalid) {
    /****/
}
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@Composable
fun TestScreen() {
    val viewModel: CanteenViewModel = viewModel()
    val readObserver: (Any) -> Unit = { readState ->
        Log.d("readObserver", "$readState")
    }
    val writeObserver: (Any) -> Unit = { writeState ->
        Log.d("writeObserver", "$writeState")
    }
    //获取当前所有状态值的快照
    val snapShot = Snapshot.takeMutableSnapshot(readObserver, writeObserver)
    DisposableEffect(key1 = Unit) {
        onDispose {
            //当快照完成时，必须要销毁它
            snapShot.dispose()
        }
    }
    snapShot.enter {
        //enter->lambda中可以将状态值恢复到创建快照那个时间点时候的值并且应用到block范围内
        viewModel.name.value = "Compose"  //触发writeObserver
        println(viewModel.name.value)  //触发readObserver
    }
    snapShot.apply()
    Box(
        modifier = Modifier
            .fillMaxSize()
            .background(whiteFFFFFFFF),
        contentAlignment = Alignment.Center
    ) {
        Text(text = viewModel.name.value)
    }
}
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D/writeObserver: MutableState(value=Compose)@101299502
D/readObserver: MutableState(value=Compose)@101299502
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全局快照

全局快照是位于快照树根的可变快照，与所有其他快照不同，全局快照在状态的修改上不需要去进行apply操作。全局快照的状态变化往往来源于子快照的提交发生的。这有三种方式推进全局快照：

• 应用可变快照，自己快照的apply操作会应用于全局快照，并且全局快照时高级的
• 调用Snapshot.notifyObjectsInitialized，会向自上次推进以来更改的任何状态值发送通知
• Snapshot.sendApplyNotifycations().这个方法类似于notifyObjectsInitialized，但是只有在实际发生更改时才会推进快照。在第一种情况下，只要将任何可变快照应用于全局快照，就会隐式调用此函数。

@Composable
fun TestScreen() {
    val viewModel: CanteenViewModel = viewModel()

    //获取当前所有状态值的快照
    val snapShot = Snapshot.takeMutableSnapshot(readObserver, writeObserver)
    DisposableEffect(key1 = Unit) {
        onDispose {
            //当快照完成时，必须要销毁它
            snapShot.dispose()
        }
    }
   snapShot.registerApplyObserver { changedSet, snapshot ->
   		 if (viewModel.name.value in changedSet)  Log.d("registerApplyObserver", "${viewModel.name.value}")
   }

    viewModel.name = "Compose"
	snapShot.sendApplyNotifications()
    Box(
        modifier = Modifier
            .fillMaxSize()
            .background(whiteFFFFFFFF),
        contentAlignment = Alignment.Center
    ) {
        Text(text = viewModel.name.value)
    }
}
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