Введение в Jetpack Compose
Что такое Jetpack Compose
Jetpack Compose представляет современный тулкит от компании Google для создания приложений под ОС Android на языке программирования Kotlin. Jetpack Compose упрощает написание и обновление визуального интерфейса приложения, предоставляя декларативный подход.
Jetpack совместим с существующим набором библиотек Android, которые можно использовать в стандартных проектах на Java и Kotlin для написания приложений под Android. Отличительной же чертой Jetpack Compose является то, что он предлагает кардинально другой подход к созданию приложений.
Прежде всего, Jetpack Compose предлагает использовать язык Kotlin и все его преимущества. Соответственно для работы с тулкитом необходимо иметь базовые знания данного языка. Для этого можно обратиться к руководству по языку Kotlin на этом сайте.
Jetpack уменьшает объем кода.
Jetpack Compose предлагает декларативный API, который является более интуитивным.
Установка средств разработки
Здесь же мы можем указать место для установки Android SDK, если путь по умолчанию нас не устраивает.
Погружение в JetPack Compose. Часть 1/2
Собрал здесь лучшие статьи, библиотеки и проекты на Jetpack Compose:
Jetpack Compose Awesome
В двух статьях мы расскажем о преимуществах Compose и посмотрим, как это работает «под капотом». Для начала в этом посте я расскажу о проблемах, которые решает Compose, о причинах некоторых наших дизайнерских решений и о том, как они помогают разработчикам приложений. Кроме того, я расскажу о ментальной модели Compose, о том, как вы должны думать о коде, который вы пишете в Compose, и о том, как вы должны формировать свой API.
Какие проблемы решает Compose?
Когда у нас есть сильно связанные модули, внесение изменений в код в одном месте означает необходимость внесения множества изменений в другие модули. Что еще хуже, связь часто может быть неявной, так что вещи ломаются в неожиданных местах из-за изменения, которое кажется совершенно не связанным.
Разделение ответственности заключается в том, чтобы сгруппировать как можно больше связанного кода, чтобы наш код можно было легко поддерживать и масштабировать по мере роста приложения.
Давайте перейдем к практике, и рассмотрим современные подходы решения этого вопроса в мире Android-разработки. Возьмем для примера ViewModel и XML-лейаут.
Использование таких API требует знания того, как устроен XML-макет, и создает взаимосвязь между ними. Поскольку наше приложение со временем растет, мы должны следить за тем, чтобы ни одна из этих зависимостей не устарела.
Примечание переводчика:
Под «предоставлением зависимостей» имеется в виду наличие вьюшки в самом лейауте и возможность найти её через findViewById.
Возникает вопрос: что, если бы мы начали определять лейаут, т. е. структуру нашего пользовательского интерфейса на одном языке? Что, если мы выберем Kotlin?
Поскольку в этом случае мы будем работать на одном языке, некоторые из зависимостей, которые ранее были неявными, могут стать более явными. Мы также можем провести рефакторинг кода и переместить вещи туда, где они уменьшат взаимосвязь и увеличат согласованность.
Теперь вы можете подумать, что вы смешиваете логику с пользовательским интерфейсом. Реальность такова, что у вас будет логика, связанная с пользовательским интерфейсом, в вашем приложении, независимо от того, как оно структурировано. Сама структура не может этого изменить.
Устройство Composable-функции
Это пример Composable-функции.
Это означает, что мы вызываем другие Composable-функции, и эти вызовы отражают структуру нашего UI. Мы можем использовать все примитивы предоставляемые Kotlin-ом. Мы можем включить операторы if и циклы for для управления структурой UI, чтобы справиться с более сложной логикой пользовательского интерфейса.
Декларативный UI
Рассмотрим почтовое приложение со значком непрочитанных сообщений. Если сообщений нет, приложение отображает пустой конверт. Если есть какие-то сообщения, мы визуализируем бумагу в конверте, а если есть 100 сообщений, мы визуализируем значок, как будто он горит.
С императивным интерфейсом нам, возможно, придется написать такую функцию подсчета обновлений:
В этом коде мы получаем новое количество сообщений и должны выяснить, как обновить текущий пользовательский интерфейс, чтобы отразить это состояние. Здесь много корнер-кейсов, и эта логика непроста, хотя это относительно простой пример.
Если мы перепишем эту логику в декларативном стиле, мы получим нечто подобное:
Если счет больше 0, покажи бумагу
Если счетчик больше 0, отобрази значок счетчика
Это то, что подразумевается под декларативным API. Код, который мы пишем, описывает нужный нам пользовательский интерфейс, но не описывает, как перейти в это состояние. Важным здесь является то, что при написании декларативного кода, подобного этому, вам больше не нужно беспокоиться о том, в каком предыдущем состоянии был ваш пользовательский интерфейс, вам нужно только указать, каким должно быть ваше текущее состояние. Фреймворк контролирует, как перейти из одного состояния в другое, поэтому нам больше не нужно об этом думать.
Композиция vs Наследование
Допустим, у нас есть View и мы хотим создать поле ввода. В случае с наследованием наш код может выглядеть так:
В Compose это не так сложно. Допустим, мы начинаем с базового composable-компонента Input :
Теперь, когда мы сталкиваемся с вводом диапазона дат, у нас больше нет проблемы: это всего лишь два вызова вместо одного.
При создании UI-компонентов при помощи Compose, у них нет единственного родителя, и это решает проблему, которая возникла с в случае с использованием наследования.
Compose же справляется с этим очень хорошо.
Инкапсуляция
Теперь, поскольку он управляет этим состоянием, если вы хотите изменить состояние, вы можете разрешить дочерним компонентам передавать сигнал об этом изменении с помощью коллбека.
Перекомпоновка (перерисовка компонентов)
Это способ сказать, что любую Composable-функцию можно повторно вызвать в любое время. Если у вас очень большая Composable-иерархия, когда часть вашей иерархии изменяется, вам не нужно пересчитывать всю иерархию. Т. к. Composable-функции можно вызывать повторно, вы можете использовать эту особенность для некоторых полезных вещей.
С помощью Compose мы можем изменить этот способ взаимодействия с LiveData:
Заключительные мысли
Compose предоставляет современный подход к созданию вашего UI, позволяя эффективно разделять ответственность в коде. Поскольку compose-функции очень похожи на обычные функции Kotlin, вы можете использовать те же самые инструменты для рефакторинга, что и для обычного Kotlin-кода.
В следующем посте я собираюсь сосредоточить внимание на некоторых деталях реализации Compose и его компилятора. Дополнительные ресурсы по Compose можно найти здесь.
Compose. Jetpack Compose
Благодаря стремительному развитию мобильной индустрии каждые несколько лет мы наблюдаем появления новых технических решений, призванных усложнить упростить жизнь разработчикам. Некоторые из них, не сыскав популярности у пользователей, остаются лишь частью истории, другие – плотно укореняются в повседневной разработке, становясь в определенной области стандартом де-факто.
Пожалуй, главным трендом мобильной разработки за последние несколько лет стал декларативный UI. Такое решение уже давно успешно применяется в веб и кроссплатформенных решениях и, наконец, добралось и до нативной разработки. На iOS существует SwiftUI (представленный на WWDC 2019), а на Android – Jetpack Compose (представленный месяцем ранее на Google I/O 2019). И именно о последнем мы сегодня и поговорим.
Примечание: в данной статье мы не будем рассматривать поэтапное создание первого проекта на Compose, так как этот процесс прекрасно описан в других материалах. Моя цель – лишь рассказать о преимуществах и недостатках, которые дает android-разработчикам переход на Jetpack Compose, а решение использовать или нет всегда остаётся за вами.
Появление
Официальная история Jetpack Compose начинается с мая 2019, когда он был представлен публике на конференции Google I/O. «Простой, реактивный и Kotlin-only» – новый декларативный фреймворк от Google выглядел как младший брат Flutter (который к тому моменту уже стремительно набирал популярность).
API design is building future regret
О недостатках текущего UI-фреймворка Android было сказано и написано уже достаточно большое количество раз. Проблемы с View-иерархией, зависимость от релизов платформы – наличие этих и множества других мелких недостатков в той или иной мере доставляли неудобства разработчикам, что и побудило компанию Google заняться разработкой нового фреймворка, способного решить все эти проблемы.
Преимущества
Итак, чем же хорош Jetpack Compose и, главное, чем он кардинально отличается от существующего на данный момент UI-фреймворка Android?
В то же время, при использовании Jetpack Compose, решение будет выглядеть следующим образом:
Ну и напоследок – сравнительный результат:
Недостатки
Декларативный стиль
Отдельное внимание стоит уделить главной особенности Jetpack Compose – декларативному стилю создания UI. Суть подхода заключается в описании интерфейса как совокупности composable-функций (они же виджеты), которые не используют «под капотом» view, а напрямую занимаются отрисовкой на canvas. Для кого-то это минус, для других – возможность попробовать что-то новое. Так или иначе, к концепции «верстать UI кодом» нативному разработчику, не работавшему ранее с аналогичными технологиями (к примеру, Flutter или React Native), придётся привыкать.
Что за Unidirectional Data Flow?
В современном android-приложении UI-состояние меняется в зависимости от приходящих событий (нажатие на кнопку, переворот экрана и т.д.). Мы нажимаем на компонент, тем самым формируя событие, а компонент меняет свой state и вызывает callback в ответ. Из-за довольно тесной связи UI-состояния с View это потенциально может привести к усложнению поддержки и тестирования такого кода. К примеру, возможна ситуация, когда помимо внутреннего state компонента, мы можем хранить его состояние в поле (например во viewmodel), что теоретически может привести к бесконечному циклу обновления этого самого state.
Что же касается Jetpack Compose, то здесь все компоненты по умолчанию являются stateless. Благодаря принципу однонаправленности нам достаточно «скормить» модель данных, а любое изменение состояния фреймворк обработает за нас. Таким образом, логика компонента упрощается, а инкапсуляция состояния позволяет избежать ошибок, связанных с его частичным обновлением. В качестве примера возьмем уже рассмотренный ранее composable-код. Перед описание компонентов были определены две переменные:
Мы создаем два текстовых объекта, значения которых будем устанавливать полям ввода (логина и пароля) в качестве value. А благодаря связке remember любое изменение значений этих объектов (из других частей кода) уведомит об этом соответствующее поле ввода, которое перерисует только значение value, вместо полной рекомпозиции всего компонента.
Первое впечатление от Android Jetpack Compose
После того, как на Google IO 2019 я увидел доклад про Android Jetpack Compose, захотелось сразу же его попробовать. Тем более, что подход, реализованный в нём, очень напомнил Flutter, которым я интересовался ранее.
Сама библиотека Compose находится в пре-альфа стадии, поэтому доступно не так много документации и статей про нее. Далее я буду полагаться на несколько ресурсов, которые мне удалось найти, плюс открытые исходники библиотеки.
Что такое Android Jetpack Compose?
Раньше весь UI в Android был основан на классе View. Так повелось с первых дней Android. И в связи с этим накопилось множество легаси и архитектурных недостатков, которые могли бы быть улучшены. Но сделать это достаточно сложно, не сломав весь код, написанный на их основе.
За последние годы появилось множество новых концептов в мире клиентских приложений (включая веяния Frontend-а), поэтому команда Google пошла радикальным путём и переписала весь UI-уровень в Android с нуля. Так и появилась библиотека Android Jetpack Compose, включающая в себя концептуальные приёмы из React, Litho, Vue, Flutter и многих других.
Давайте пройдемся по некоторым особенностям существующего UI и сравним его с Compose.
1. Независимость от релизов Android
Существующий UI тесно связан с платформой. Когда появились первые компоненты Material Design, они работали только с Android 5 (API21) и выше. Для работы на старых версиях системы необходимо использовать Support Library.
Compose же входит в состав Jetpack, что делает его независимым от версий системы и возможным для использования даже в старых версиях Android (как минимум с API21).
2. Весь API на Kotlin
Раньше приходилось иметь дело с разными файлами, чтобы сделать UI. Мы описывали разметку в xml, а затем использовали Java/Kotlin код, чтобы заставить ее работать. Затем мы снова возвращались в другие xml-файлы для того чтобы задать темы, анимацию, навигацию,… И даже пытались писать код в xml (Data Binding).
Использование Kotlin позволяет писать UI в декларативном стиле прямо в коде вместо xml.
3. Composable = Композитный: использование композиции вместо наследования
Создание кастомных элементов UI может быть довольно громоздким. Нам необходимо унаследоваться от View или его потомка и позаботиться о многих важных свойствах перед тем, как он правильно заведется. Например, класс TextView содержит около 30 тысяч строк Java-кода. Это связано с тем, что он содержит множество лишней логики внутри себя, которую наследуют элементы-потомки.
Compose подошел с другой стороны, заменяя наследование композицией.
Padding как нельзя лучше подойдет для иллюстрации того, о чем речь:
В существующем UI для того, чтобы отрисовать TextView c отступами в 30dp :
нам нужно написать следующий код:
Это означает, что где-то внутри TextView.java или его суперклассов содержится логика, которая знает, как посчитать и отрисовать отступы.
Давайте посмотрим, как можно сделать то же самое в Compose:
Преимущества
Таким образом, Text отвечает только за отрисовку непосредственно текста. Он не знает про то, как считать отступы. С другой стороны, Padding отвечает только за отступы и ничего больше. Он может быть использован вокруг любого другого элемента.
4. Однонаправленный поток данных
Использование Compose поможет решить эти проблемы, так как в его основе заложен принцип однонаправленности. Изменение состояния будет обрабатываться внутри фреймворка: мы просто отдаем модель данных внутрь. Кроме того, компонент в Compose теперь не меняет свое состояние самостоятельно. Вместо этого он только вызывает callback, и теперь это задача приложения изменить UI.
5. Улучшение отладки
Так как теперь весь UI написан на Kotlin, теперь можно дебажить UI. Я не попробовал это сам, но в подкасте говорили, что в Compose работают дебаггер и точки остановки.
Хватит слов, покажите код
Я знаю, хочется поскорее увидеть, как выглядит UI в коде (спойлер: очень похоже на Flutter, если вы пробовали писать на нем).
1. FrameLayout vs Wrap + Padding + Background
Переиспользуем наш пример выше и попробуем сделать этот TextView с отступами в 30dp и бирюзовым фоном:
Теперь посмотрим на код, который делает то же самое в Compose:
Здесь появляется несколько новых вещей. Так как Text знает только про рендеринг текста, он не заботится об отступах и фоне. Поэтому, чтобы добавить их, нам нужно использовать три отдельные функции:
Легко. Но немного отличается от существующей UI-системы, к который мы все привыкли.
2. Вертикальный LinearLayout vs Column
Код будет выглядеть так:
Вложенные в Column элемент будут расположены вертикально друг под другом.
2a. Отступы
2b. Интервалы
Мы можем также добавить немного отступов между Text и Button :
Как выглядит наш экран теперь:
2c. Горизонтальный LinearLayout vs Row
Поместим вторую кнопку рядом с первой:
Внутри Row две кнопки будут расположены горизонтально. WidthSpacer добавляет расстояние между ними.
2d. Gravity vs Alignment
Выровняем наши элементы по центру, как это делает gravity в текущем UI. Чтобы показать diff, я закомментирую старые строки и заменю их новыми:
2d. Замечание
Более сложные элементы, такие как RecyclerView или ConstraintLayout находятся в разработке: поэтому я не смог найти пример с ними в демонстрационных исходниках.
3.Стили и темы
Вы, вероятно, заметили, что кнопки выше по умолчанию фиолетовые. Это происходит потому, что они используют стили по умолчанию. Рассмотрим, как работают стили в Compose.
MaterialTheme позволяет кастомизировать тему для элементов.
Например, я могу изменить основной цвет темы (primary color) на каштановый следующим образом:
Теперь наш экран будет выглядеть так:
Другие цвета и шрифты, которы можно поменять: MaterialTheme.kt#57
Rally Activity содержит хороший пример, как можно кастомизировать тему: source code to RallyTheme.kt
Что посмотреть/почитать
Если вы хотите большего, вы можете собрать проект-образец по инструкции тут.
Как пишут пользователи Windows, сейчас не существует официального способа запустить Compose, но есть неофициальный гайд из kotlinlang Slack.
Вопросы про Compose можно задать разработчикам в канале #compose kotlinlang Slack.
Оставляйте другие ссылки в комментариях — самые полезные добавлю сюда.
Выводы
Разработка этой библиотеки идет полным ходом, поэтому любые интерфейсы, показанные здесь могут быть изменены. Остается еще множество вещей, про которые можно узнать в исходном коде, как например @Model и Unidirectional data flow (однонаправленный поток данных). Возможно, это тема для будущих статей.
Jetpack Compose — как легко построить UI на Android
В июле этого года вместе с Android Studio Arctic Fox вышла одна из долгожданных библиотек — Jetpack Compose. Она позволяет создавать пользовательский интерфейс в декларативном стиле и обещает быть революцией в построении UI.
Разбираемся, так ли это на самом деле, какие у библиотеки преимущества и недостатки. Подробности — в статье.
Преимущества Jetpack Compose
Jetpack Compose — это набор инструментов для разработки UI в Android-приложении. Он призван ускорить и упростить разработку пользовательского интерфейса, избавить от лишнего кода и соединить модель реактивного программирования с лаконичностью Kotlin.
Сразу с места в карьер — какие есть преимущества у библиотеки:
1. Меньше кода. Jetpack Compose позволяет писать меньше кода, а значит разработчик может больше фокусироваться на проблеме, с меньшим количеством тестов и дебага, а значит и багов.
2. Интуитивно понятный. Compose использует декларативный API — разработчику нужно лишь сказать, что сделать, а все остальное ляжет на плечи библиотеки.
3. Удобство внедрения. Compose совместим с любым существующим кодом. Например, можно вызвать Compose-код из вьюх (view) и, наоборот, вьюхи из Compose. Многие библиотеки вроде Jetpack Navigation, ViewModel и Coroutines уже адаптированы под Compose, что позволяет сравнительно быстро внедрить его в свой код. Кроме того, Android Studio Arctic Fox поддерживает превью создаваемых вьюх.
4. Имеет обширный инструментарий. Jetpack Compose позволяет создавать красивые приложения с прямым доступом к Android Platform API и build-in поддержкой Material Design, тёмной темы, анимаций и других крутых штук.
Далее пройдёмся по основным аспектам библиотеки и посмотрим, как сильно повышается производительность приложения.
Подключение к проекту
Чтобы подключить Jetpack Compose к проекту, необходимо указать некоторые строки кода в своем build.gradle.
В рутовом объявим переменную с версией Compose:
Здесь мы указываем, что в проекте будем использовать Jetpack Compose и объявляем необходимые зависимости (подробнее про зависимости можно почитать в официальном гайде).
Дальше всё просто. В активити (activity) объявлем Composable-функцию, строим иерархию вьюх с указанием необходимых атрибутов и смотрим результат.
Пройдемся по коду. Я написал две реализации вёрсток различной сложности:
1. Простая реализация
Добавляет TextView в вёрстку с текстом с конкатенацией Hello и аргумента, переданного в Greeting.
Важно отметить, что имена Composable-функций начинаются с заглавной буквы. Это соглашение по наименованию функций, поэтому если писать со строчной, то студия будет подсвечивать неверный нейминг.
2. Более сложная реализация
Этот вариант представляет собой скролящийся экран, который содержит изображение, текст и кнопку. Рассмотрим некоторые особенности:
Необходимо объявить Scroll State. Только не обычный, а тот, который позволяет сохранять состояние скролла сквозь рекомпозицию — rememberScrollState().
Column представляет собой ViewGroup с вертикальным расположением элементов.
Modifier позволяет управлять атрибутами, добавлять декорации и поведение к вьюхам.
Остальное интуитивно понятно. И это как раз одна из ключевых особенностей Jetpack Compose — даже если вы не использовали библиотеку ранее, то всё равно с ней разберётесь.
Добавить вьюхи в активити можно через extension setContent <>, например:
В общем-то, создание UI выглядит действительно просто. Теперь определим, насколько сильно оптимизируется приложение и как быстро пользователь увидит окончательный экран.
Для тестирования воспользуемся библиотекой Jetpack Benchmark, о которой, кстати, тоже рассказывали в отдельной статье. Код теста выглядит так:
Протестируем три версии установки вьюхи в активити:
При передаче ресурса в setContentView.
При передаче вьюхи в setContentView.
Итоги тестирования можно посмотреть в таблице: левый столбец — название теста, правый — время на выполнение:
