この記事は Developer Advocate、 Doug Stevenson による The Firebase Blog の記事 "Using Android Architecture Components with Firebase Realtime Database (Part 1) " を元に翻訳・加筆したものです。詳しくは元記事をご覧ください。
Android Architecture Components が利用できるようになったことをお知らせしました 。Android Architecture Components は、高い安定性やメンテナンス性を備え、テストもしやすいアプリを設計する際に役立つライブラリです。提供されているツールの中でも私が特に感銘を受けたのは、Android デベロッパー共通の懸念であるアプリのアクティビティやフラグメントのライフサイクルの管理に役立つという点です。
Firebase Realtime Database SDK を組み合わせて、アプリを構築する方法を紹介します。クライアント アプリは、データが書き込まれるたびに更新情報を伴って呼び出されるリスナーを通して、Realtime Database からデータを読み取り ます。これによって、簡単に最新のデータを使ってアプリの UI を最新に保つことができます。データベースの変更をリッスンするというこのモデルは、Android Architecture Components と非常にうまく連携します（この点は、Firestore にも同じように当てはまります。Firestore も、データの更新をリアルタイムでクライアント アプリに知らせることができます）。
onStart() ライフサイクル メソッドで変更のリッスンを開始し、onStop() で終了します。これによって、Activity や Fragment が画面上に表示されている場合のみ、変更を受け取ることができるようになります。データベースから、ティッカーと今日の注目株の最新株価を表示する Activity を考えてみましょう。この Activity は、次のようになります。
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String LOG_TAG = "MainActivity";
private final DatabaseReference ref =
FirebaseDatabase.getInstance().getReference("/hotstock");
private TextView tvTicker;
private TextView tvPrice;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
tvTicker = findViewById(R.id.ticker);
tvPrice = findViewById(R.id.price);
}
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
ref.addValueEventListener(listener);
}
@Override
protected void onStop() {
ref.removeEventListener(listener);
super.onStop();
}
private ValueEventListener listener = new ValueEventListener() {
@Override
public void onDataChange(DataSnapshot dataSnapshot) {
// update the UI here with values in the snapshot
String ticker = dataSnapshot.child("ticker").getValue(String.class);
tvTicker.setText(ticker);
Float price = dataSnapshot.child("price").getValue(Float.class);
tvPrice.setText(String.format(Locale.getDefault(), "%.2f", price));
}
@Override
public void onCancelled(DatabaseError databaseError) {
// handle any errors
Log.e(LOG_TAG, "Database error", databaseError.toException());
}
};
}
/hotstock という場所にある株価の更新を受け取り、値をいくつかの TextView オブジェクトに入れます。このような単純なケースでは、何の問題もありません。しかし、アプリが複雑になると、いくつかの差し迫った問題があることに気づくでしょう。
1.ボイラープレート
DatabaseReference を定義し、onStart() と onStop() でリスナーを管理するために、たくさんの標準ボイラープレートが存在します。多くのリスナーを使うほど、ボイラープレート コードも多くなり、コードは煩雑になります。また、追加したリスナーはすべて削除しないと、データやメモリがリークする可能性があります。単純な 1 つのミスが、多額の損害やパフォーマンスの低下につながるかもしれません。
2.テストが難しく、可読性が低い
Android Architecture Components の効果
ViewModel と LiveData という 2 つのクラスがあることがわかります。これらの仕組みがよくわからないという方は、まず ViewModel LiveData また、LiveData の拡張 も行いますので、その点もご覧ください。この 2 つのクラスが相互に連携する仕組みや、これらをホストする LifecycleOwner Firebase Realtime Database で LiveData を拡張する
LiveData は、監視可能なデータホルダー クラスです。これは、アクティビティ、フラグメント、サービスなどの Android アプリのコンポーネントのライフサイクルを意識しており、ライフサイクルの状態がアクティブであるアプリのコンポーネントにのみ通知します。ここでは、これを利用してデータベースの Query DatabaseReference DatabaseReference 自身が Query である点に注意してください）の変更をリッスンし、監視している Activity に変更を通知し、UI を更新します。この通知は DataSnapshot オブジェクトとして届き、通常はデータベース リスナーで受け取ることができます。この処理を行う拡張 LiveData を次に示します。
public class FirebaseQueryLiveData extends LiveData<DataSnapshot> {
private static final String LOG_TAG = "FirebaseQueryLiveData";
private final Query query;
private final MyValueEventListener listener = new MyValueEventListener();
public FirebaseQueryLiveData(Query query) {
this.query = query;
}
public FirebaseQueryLiveData(DatabaseReference ref) {
this.query = ref;
}
@Override
protected void onActive() {
Log.d(LOG_TAG, "onActive");
query.addValueEventListener(listener);
}
@Override
protected void onInactive() {
Log.d(LOG_TAG, "onInactive");
query.removeEventListener(listener);
}
private class MyValueEventListener implements ValueEventListener {
@Override
public void onDataChange(DataSnapshot dataSnapshot) {
setValue(dataSnapshot);
}
@Override
public void onCancelled(DatabaseError databaseError) {
Log.e(LOG_TAG, "Can't listen to query " + query, databaseError.toException());
}
}
}
FirebaseQueryLiveData では、コンストラクタで指定された Query のデータが変更されるたびに、MyValueEventListener が呼び出されて新しい DataSnapshot が渡されます。そして、LiveData の setValue() MyValueEventListener が onActive() onInactive() LiveData オブジェクトに関連付けられた Activity や Fragment が画面に表示されるたびに（STARTED または RESUMED の状態）、LiveData オブジェクトは「アクティブ」になり、データベース リスナーが追加されます。
LiveData が提供する大きなメリットは、関連付けられた Activity の状態に基づいてデータベース リスナーを管理できることです。FirebaseQueryLiveData は自分の仕事をいつ設定してどのように破棄するかを正確に認識しているので、リークが発生する可能性がありません。このクラスは、 すべての 種類の Firebase クエリに再利用することができます。 FirebaseQueryLiveData クラスは、非常に再利用性が高いクラスなのです！
LiveData オブジェクトができました。次に必要になるのは、これを Activity と接続するために使う ViewModel オブジェクトです。まずは、それを実現する仕組みについて説明しましょう。
FirebaseQueryLiveData を管理する ViewModel の実装ViewModel の実装には、ホストとなる Activity で使われる LiveData オブジェクトが含まれています。ViewModel オブジェクトは Activity の構成変更 （ユーザーが端末を回転させた場合など）が起こっても失われることはないので、LiveData メンバー オブジェクトも保持されます。ホスト Activity と ViewModel のライフタイムの関係を図示すると、次のようになります。
ViewModel 実装は、Realtime Database のロケーション /hotstock をリッスンする FirebaseQueryLiveData を公開しています。
public class HotStockViewModel extends ViewModel {
private static final DatabaseReference HOT_STOCK_REF =
FirebaseDatabase.getInstance().getReference("/hotstock");
private final FirebaseQueryLiveData liveData = new FirebaseQueryLiveData(HOT_STOCK_REF);
@NonNull
public LiveData<DataSnapshot> getDataSnapshotLiveData() {
return liveData;
}
}
LiveData オブジェクトが公開されている点に注目してください。これによって、HotStockViewModel を使う Activity が、基となるデータ（データベースの /hotstock）に対するすべての変更を積極的に監視できるようになります。
Activity で LiveData と ViewModel を組み合わせる
LiveData と ViewModel の実装が完成したので、Activity からこれらを使うようにします。先ほどの Activity を LiveData と ViewModel を使うようにリファクタリングしたものを以下に示します。
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private TextView tvTicker;
private TextView tvPrice;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
tvTicker = findViewById(R.id.ticker);
tvPrice = findViewById(R.id.price);
// Obtain a new or prior instance of HotStockViewModel from the
// ViewModelProviders utility class.
HotStockViewModel viewModel = ViewModelProviders.of(this).get(HotStockViewModel.class);
LiveData<DataSnapshot> liveData = viewModel.getDataSnapshotLiveData();
liveData.observe(this, new Observer<DataSnapshot>() {
@Override
public void onChanged(@Nullable DataSnapshot dataSnapshot) {
if (dataSnapshot != null) {
// update the UI here with values in the snapshot
String ticker = dataSnapshot.child("ticker").getValue(String.class);
tvTicker.setText(ticker);
Float price = dataSnapshot.child("price").getValue(Float.class);
tvPrice.setText(String.format(Locale.getDefault(), "%.2f", price));
}
}
});
}
}
HotStockViewModel インスタンスを取得しています。
HotStockViewModel viewModel = ViewModelProviders.of(this).get(HotStockViewModel.class);
ViewModelProviders ViewModel インスタンスを管理します。上の行から得られる HotStockViewModel オブジェクトは、次の
いずれか となります。Activity として指定されたクラスの ViewModel が存在しない場合、新しく作成されます。 または 構成変更が起こる 前の Activity のインスタンスから取得されます。
HotStockViewModel のインスタンスがあれば、単にオブザーバを追加するだけで LiveData の変更に反応する Activity を作ることができます。そして、データベース内にある基となるデータが変更されるたびに、オブザーバが UI を更新します。
この方式によるメリット
DatabaseReference から ValueEventListener を削除し忘れることはありません。これを忘れると、Activity のリークの原因になります。LiveData オブジェクトはライフサイクルを意識しているので、いくつのオブザーバによって監視されているかを把握しています。そのため、オブザーバがなくなった（「非アクティブ」になった）時点で自動的にデータベース リスナーが削除されます。
Activity に構成変更が発生しても、
即座に 最新の DataSnapshot の監視が始まります。監視には、直前の Activity インスタンスで使われていた LiveData が使われます。そのデータの描画を始めるために、サーバーとの間でもう一往復が発生するのを待つ必要は ありません
。また、LiveData では onSaveInstanceState() を使う 必要はありません。
それぞれの目的が明確になるので、個々のクラスのテストがしやすくなり、可読性も上がります。
MainActivity は、UI の描画する役割を担います。
ViewModel は、MainActivity のすべての UI データを保持します。
FirebaseQueryLiveData は、実際のデータを保持します。また、UI がアクティブかどうかに応じて、アプリがデータベース内のデータをリッスンするかどうかを決定します。
さらに改善するには
DataSnapshot を扱う部分を除き、FirebaseQueryLiveData に移動しています。理想を言えば、Realtime Database を参照している部分はすべて Activity から削除したいところです。そうすれば、データが実際にどこからやってくるのかを意識する必要はなくなります。Firestore への移行を考える場合は、これが重要になります。まったくではないにしろ、ほとんど Activity を変更しなくてもよくなるからです。
ディスク永続性 を有効にする方法もありますが、さらによい方法もあります（その秘訣はこのシリーズで紹介するので、お楽しみに！）。
Twitter で @Firebase をフォローしてください！パート 2 は、こちら からご覧いただけます。
Khanh LeViet - Developer Relations Team
3 件のコメント :
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