Lebenszyklus von zusammensetzbaren Funktionen

Auf dieser Seite erfahren Sie mehr über den Lebenszyklus einer Composable-Funktion und wie Compose entscheidet, ob eine Composable-Funktion neu zusammengesetzt werden muss.

Übersicht über den Lebenszyklus

Wie in der Dokumentation zum Verwalten des Status beschrieben, wird die Benutzeroberfläche Ihrer App durch eine Komposition beschrieben, die durch Ausführen von Composables erstellt wird. Eine Komposition ist eine Baumstruktur der Composables, die Ihre Benutzeroberfläche beschreiben.

Wenn Jetpack Compose Ihre Composables zum ersten Mal ausführt, während der ersten Komposition, werden die Composables, die Sie aufrufen, um Ihre Benutzeroberfläche in einer Komposition zu beschreiben, aufgezeichnet. Wenn sich der Status Ihrer App ändert, plant Jetpack Compose eine Neuzusammensetzung. Bei der Neukomposition werden die Composables, die sich aufgrund von Zustandsänderungen geändert haben, von Jetpack Compose neu ausgeführt. Anschließend wird die Komposition aktualisiert, um alle Änderungen zu berücksichtigen.

Eine Komposition kann nur durch eine anfängliche Komposition erstellt und durch eine Neukomposition aktualisiert werden. Die einzige Möglichkeit, eine Komposition zu ändern, ist die Neukomposition.

Wichtiger Hinweis :Der Lebenszyklus einer Composable-Funktion wird durch die folgenden Ereignisse definiert: Aufrufen der Komposition, 0 oder mehr Neukompositionen und Verlassen der Komposition.

Abbildung 1: Lebenszyklus einer Composable-Funktion in der Komposition. Sie wird in die Komposition eingefügt, 0-mal oder öfter neu komponiert und verlässt die Komposition.

Die Neuzusammensetzung wird in der Regel durch eine Änderung an einem State<T>-Objekt ausgelöst. Compose verfolgt diese und führt alle Composables in der Komposition aus, die diesen bestimmten State<T> lesen, sowie alle Composables, die sie aufrufen und die nicht übersprungen werden können.

Hinweis :Der Lebenszyklus einer Composable-Funktion ist einfacher als der Lebenszyklus von Ansichten, Aktivitäten und Fragmenten. Wenn ein Composable externe Ressourcen verwalten oder mit ihnen interagieren muss, die einen komplexeren Lebenszyklus haben, sollten Sie Effekte verwenden.

Wenn ein Composable mehrmals aufgerufen wird, werden mehrere Instanzen in die Komposition eingefügt. Jeder Anruf hat seinen eigenen Lebenszyklus in der Komposition.

@Composable
fun MyComposable() {
    Column {
        Text("Hello")
        Text("World")
    }
}
LifecycleSnippets.kt

Abbildung 2: Darstellung von MyComposable in der Komposition. Wenn ein Composable mehrmals aufgerufen wird, werden mehrere Instanzen in die Komposition eingefügt. Wenn ein Element eine andere Farbe hat, ist es eine separate Instanz.

Aufbau eines Composables in Composition

Die Instanz eines Composables in der Komposition wird durch den Aufrufpunkt identifiziert. Der Compose-Compiler betrachtet jede Aufrufstelle als eigenständig. Wenn Sie Composables von mehreren Aufrufstellen aus aufrufen, werden in der Komposition mehrere Instanzen des Composables erstellt.

Schlüsselbegriff :Der Aufrufort ist der Speicherort des Quellcodes, an dem eine zusammensetzbare Funktion aufgerufen wird. Dies wirkt sich auf die Position in der Komposition und damit auf den UI-Baum aus.

Wenn bei einer Neuzusammenstellung ein Composable andere Composables aufruft als bei der vorherigen Zusammenstellung, erkennt Compose, welche Composables aufgerufen wurden und welche nicht. Bei den Composables, die in beiden Zusammenstellungen aufgerufen wurden, wird eine Neuzusammenstellung vermieden, wenn sich ihre Eingaben nicht geändert haben.

Es ist wichtig, die Identität beizubehalten, um Nebenwirkungen mit ihrer Composable zu verknüpfen, damit sie erfolgreich abgeschlossen werden können, anstatt bei jeder Neukomposition neu zu starten.

Dazu ein Beispiel:

@Composable
fun LoginScreen(showError: Boolean) {
    if (showError) {
        LoginError()
    }
    LoginInput() // This call site affects where LoginInput is placed in Composition
}

@Composable
fun LoginInput() { /* ... */ }

@Composable
fun LoginError() { /* ... */ }
LifecycleSnippets.kt

Im Code-Snippet oben ruft LoginScreen die zusammensetzbare Funktion LoginError bedingt und die zusammensetzbare Funktion LoginInput immer auf. Jeder Aufruf hat eine eindeutige Aufrufstelle und Quellposition, die der Compiler zur eindeutigen Identifizierung verwendet.

Abbildung 3: Darstellung von LoginScreen in der Komposition, wenn sich der Status ändert und eine Neukomposition erfolgt. Wenn die Farbe gleich ist, wurde das Bild nicht neu zusammengesetzt.

Auch wenn LoginInput nun als Zweites aufgerufen wird, wird die LoginInput-Instanz bei Recompositionen beibehalten. Da LoginInput außerdem keine Parameter hat, die sich bei der Neuzusammenstellung geändert haben, wird der Aufruf von LoginInput von Compose übersprungen.

Zusätzliche Informationen für intelligente Neukompositionen hinzufügen

Wenn Sie ein Composable mehrmals aufrufen, wird es auch mehrmals in die Komposition aufgenommen. Wenn ein Composable mehrmals vom selben Aufrufpunkt aus aufgerufen wird, hat Compose keine Informationen, um die einzelnen Aufrufe eindeutig zu identifizieren. Daher wird zusätzlich zum Aufrufpunkt auch die Ausführungsreihenfolge verwendet, um die Instanzen zu unterscheiden. Dieses Verhalten ist manchmal alles, was benötigt wird, in einigen Fällen kann es jedoch zu unerwünschtem Verhalten führen.

@Composable
fun MoviesScreen(movies: List<Movie>) {
    Column {
        for (movie in movies) {
            // MovieOverview composables are placed in Composition given its
            // index position in the for loop
            MovieOverview(movie)
        }
    }
}
LifecycleSnippets.kt

Im obigen Beispiel verwendet Compose die Ausführungsreihenfolge zusätzlich zum Aufrufort, um die Instanz in der Komposition zu unterscheiden. Wenn ein neues movie unten in der Liste hinzugefügt wird, kann Compose die Instanzen, die sich bereits in der Komposition befinden, wiederverwenden, da sich ihre Position in der Liste nicht geändert hat und daher die movie-Eingabe für diese Instanzen dieselbe ist.

Abbildung 4: Darstellung von MoviesScreen in der Komposition, wenn ein neues Element unten in der Liste hinzugefügt wird. MovieOverview-Composables in der Komposition können wiederverwendet werden. Wenn die Farbe in MovieOverview gleich bleibt, bedeutet das, dass die zusammensetzbare Funktion nicht neu zusammengesetzt wurde.

Wenn sich die movies-Liste jedoch ändert, indem Elemente oben oder in der Mitte der Liste hinzugefügt, entfernt oder neu angeordnet werden, führt dies zu einer Neuzusammenstellung in allen MovieOverview-Aufrufen, deren Eingabeparameter sich in der Liste verschoben haben. Das ist besonders wichtig, wenn MovieOverview beispielsweise ein Filmbild mit einem Nebeneffekt abruft. Wenn während des Effekts eine Neuzusammensetzung erfolgt, wird der Effekt abgebrochen und neu gestartet.

@Composable
fun MovieOverview(movie: Movie) {
    Column {
        // Side effect explained later in the docs. If MovieOverview
        // recomposes, while fetching the image is in progress,
        // it is cancelled and restarted.
        val image = loadNetworkImage(movie.url)
        MovieHeader(image)

        /* ... */
    }
}
LifecycleSnippets.kt

Abbildung 5: Darstellung von MoviesScreen in der Komposition, wenn der Liste ein neues Element hinzugefügt wird. MovieOverview-Composables können nicht wiederverwendet werden und alle Nebeneffekte werden neu gestartet. Eine andere Farbe in MovieOverview bedeutet, dass die Composable neu zusammengesetzt wurde.

Idealerweise sollte die Identität der MovieOverview-Instanz mit der Identität der movie verknüpft sein, die an sie übergeben wird. Wenn wir die Liste der Filme neu anordnen, würden wir idealerweise auch die Instanzen im Kompositionsbaum neu anordnen, anstatt jede MovieOverview-Composable mit einer anderen Filminstanz neu zu komponieren. Mit Compose können Sie der Laufzeit mitteilen, welche Werte Sie zur Identifizierung eines bestimmten Teils des Baums verwenden möchten: die zusammensetzbare Funktion key.

Wenn Sie einen Codeblock mit einem Aufruf des Schlüssel-Composable mit einem oder mehreren übergebenen Werten umschließen, werden diese Werte kombiniert, um diese Instanz in der Komposition zu identifizieren. Der Wert für ein key muss nicht global eindeutig sein, sondern nur unter den Aufrufen von Composables am Aufrufort. In diesem Beispiel muss also jede movie ein key haben, das unter den movies eindeutig ist. Es ist in Ordnung, wenn es dieses key mit einem anderen Composable an anderer Stelle in der App teilt.

@Composable
fun MoviesScreenWithKey(movies: List<Movie>) {
    Column {
        for (movie in movies) {
            key(movie.id) { // Unique ID for this movie
                MovieOverview(movie)
            }
        }
    }
}
LifecycleSnippets.kt

Auch wenn sich die Elemente in der Liste ändern, erkennt Compose einzelne Aufrufe von MovieOverview und kann sie wiederverwenden.

Abbildung 6 Darstellung von MoviesScreen in der Komposition, wenn der Liste ein neues Element hinzugefügt wird. Da die MovieOverview-Composables eindeutige Schlüssel haben, erkennt Compose, welche MovieOverview-Instanzen sich nicht geändert haben, und kann sie wiederverwenden. Ihre Nebeneffekte werden weiterhin ausgeführt.

Wichtiger Hinweis: Verwenden Sie die zusammensetzbare Funktion key, damit Compose zusammensetzbare Instanzen in der Komposition erkennen kann. Das ist wichtig, wenn mehrere Composables vom selben Aufrufpunkt aus aufgerufen werden und Nebeneffekte oder einen internen Status enthalten.

Einige Composables bieten integrierte Unterstützung für das key-Composable. Beispiel: LazyColumn akzeptiert die Angabe eines benutzerdefinierten key in der items-DSL.

@Composable
fun MoviesScreenLazy(movies: List<Movie>) {
    LazyColumn {
        items(movies, key = { movie -> movie.id }) { movie ->
            MovieOverview(movie)
        }
    }
}
LifecycleSnippets.kt

Überspringen, wenn sich die Eingaben nicht geändert haben

Während der Neukomposition kann die Ausführung einiger infrage kommender zusammensetzbarer Funktionen vollständig übersprungen werden, wenn sich ihre Eingaben seit der vorherigen Komposition nicht geändert haben.

Eine zusammensetzbare Funktion kann übersprungen werden, es sei denn:

• Die Funktion hat einen Rückgabetyp, der nicht Unit ist.
• Die Funktion ist mit @NonRestartableComposable oder @NonSkippableComposable annotiert.
• Ein erforderlicher Parameter hat einen nicht stabilen Typ

Es gibt einen experimentellen Compilermodus, Strong Skipping, der die letzte Anforderung lockert.

Damit ein Typ als stabil gilt, muss er den folgenden Vertrag erfüllen:

• Das Ergebnis von equals für zwei Instanzen ist immer dasselbe für dieselben zwei Instanzen.
• Wenn sich eine öffentliche Eigenschaft des Typs ändert, wird „Composition“ benachrichtigt.
• Alle öffentlichen Attributtypen sind ebenfalls stabil.

Es gibt einige wichtige gängige Typen, die in diesen Vertrag fallen und vom Compose-Compiler als stabil behandelt werden, obwohl sie nicht explizit mit der Annotation @Stable als stabil gekennzeichnet sind:

• Alle einfachen Werttypen: Boolean, Int, Long, Float, Char usw.
• Strings
• Alle Funktionstypen (Lambdas)

Alle diese Typen können dem Vertrag für stabile APIs folgen, da sie unveränderlich sind. Da sich unveränderliche Typen nie ändern, müssen sie die Komposition nie über die Änderung informieren. Daher ist es viel einfacher, diesen Vertrag einzuhalten.

Hinweis :Alle unveränderlichen Typen können sicher als stabile Typen betrachtet werden.

Ein wichtiger Typ, der stabil, aber veränderlich ist, ist der MutableState-Typ von Compose. Wenn ein Wert in einem MutableState gespeichert ist, gilt das Statusobjekt insgesamt als stabil, da Compose über alle Änderungen an der .value-Eigenschaft von State benachrichtigt wird.

Wenn alle als Parameter an eine zusammensetzbare Funktion übergebenen Typen stabil sind, werden die Parameterwerte anhand der Position der zusammensetzbaren Funktion im UI-Baum auf Gleichheit verglichen. Die Neuzusammensetzung wird übersprungen, wenn sich alle Werte seit dem vorherigen Aufruf nicht geändert haben.

Wichtiger Hinweis :Compose überspringt die Neuzusammensetzung einer Composable, wenn alle Eingaben stabil sind und sich nicht geändert haben. Für den Vergleich wird die Methode equals verwendet.

Compose betrachtet einen Typ nur dann als stabil, wenn das nachgewiesen werden kann. Beispielsweise wird eine Schnittstelle im Allgemeinen als nicht stabil betrachtet. Typen mit veränderlichen öffentlichen Eigenschaften, deren Implementierung unveränderlich sein könnte, sind ebenfalls nicht stabil.

Wenn Compose nicht ableiten kann, dass ein Typ stabil ist, Sie aber erzwingen möchten, dass Compose ihn als stabil behandelt, kennzeichnen Sie ihn mit der Annotation @Stable.

// Marking the type as stable to favor skipping and smart recompositions.
@Stable
interface UiState<T : Result<T>> {
    val value: T?
    val exception: Throwable?

    val hasError: Boolean
        get() = exception != null
}
LifecycleSnippets.kt

Da UiState im Code-Snippet oben eine Schnittstelle ist, könnte Compose diesen Typ normalerweise als nicht stabil betrachten. Durch Hinzufügen der Annotation @Stable teilen Sie Compose mit, dass dieser Typ stabil ist. Dadurch kann Compose Smart Recompositions bevorzugen. Das bedeutet auch, dass Compose alle Implementierungen als stabil behandelt, wenn das Interface als Parametertyp verwendet wird.

Wichtiger Hinweis :Wenn Compose die Stabilität eines Typs nicht ableiten kann, annotieren Sie den Typ mit @Stable, damit Compose intelligente Neukompositionen bevorzugen kann.