HarmonyOS 应用开发学习笔记 状态管理概述

移动端开发，最重要的一点就是数据的处理，并且正确的显示渲染UI。
变量在页面和组件、组件和组件之间有时候并不能实时共享，而有时候，又不需要太多的作用域（节省资源），作用就需要根据不同场景，设置不同状态的变量。
官方文档

一、状态管理概述

在声明式UI编程框架中，UI是程序状态的运行结果，用户构建了一个UI模型，其中应用的运行时的状态是参数。当参数改变时，UI作为返回结果，也将进行对应的改变。这些运行时的状态变化所带来的UI的重新渲染，在ArkUI中统称为状态管理机制。

简单理解就是：当变量改变时，相关的UI也能跟着改变，为达到这个目的，引入了状态变量

自定义组件拥有变量，变量必须被装饰器装饰才可以成为状态变量，状态变量的改变会引起UI的渲染刷新。如果不使用状态变量，UI只能在初始化时渲染，后续将不会再刷新。 下图展示了State和View（UI）之间的关系。

因为

常规变量：没有状态的变量，通常应用于辅助计算。它的改变永远不会引起UI的刷新。

所以引入状态变量

状态变量：被状态装饰器装饰的变量，改变会引起UI的渲染更新。

State：状态，一般指的是装饰器装饰的数据。用户通过触发组件的事件方法，改变状态数据。状态数据的改变，引起UI的重新渲染。

二、 状态管理总览 管理应用拥有的状态

1.管理组件拥有的状态

Components级别的状态管理

装饰器	描述
@State	@State装饰的变量拥有其所属组件的状态，可以作为其子组件单向和双向同步的数据源。当其数值改变时，会引起相关组件的渲染刷新。
@Prop	@Prop装饰的变量可以和父组件建立单向同步关系，@Prop装饰的变量是可变的，但修改不会同步回父组件。
@Link	@Link装饰的变量和父组件构建双向同步关系的状态变量，父组件会接受来自@Link装饰的变量的修改的同步，父组件的更新也会同步给@Link装饰的变量。
@Provide/@Consume	@Provide/@Consume装饰的变量用于跨组件层级（多层组件）同步状态变量，可以不需要通过参数命名机制传递，通过alias（别名）或者属性名绑定。
@Observed	@Observed装饰class，需要观察多层嵌套场景的class需要被@Observed装饰。单独使用@Observed没有任何作用，需要和@ObjectLink、@Prop连用。
@ObjectLink	@ObjectLink装饰的变量接收@Observed装饰的class的实例，应用于观察多层嵌套场景，和父组件的数据源构建双向同步。

2.管理应用拥有的状态

• AppStorage是应用程序中的一个特殊的单例LocalStorage对象，是应用级的数据库，和进程绑定，通过@StorageProp和@StorageLink装饰器可以和组件联动。
• AppStorage是应用状态的“中枢”，需要和组件（UI）交互的数据存入AppStorage，比如持久化数据PersistentStorage和环境变量Environment。UI再通过AppStorage提供的装饰器或者API接口，访问这些数据；
• 框架还提供了LocalStorage，AppStorage是LocalStorage特殊的单例。LocalStorage是应用程序声明的应用状态的内存“数据库”，通常用于页面级的状态共享，通过@LocalStorageProp和@LocalStorageLink装饰器可以和UI联动。

三、状态介绍

1、@State装饰器：组件内状态

@State装饰器：组件内状态

示例

@Entry
@Component
struct MyComponent {
  @State count: number = 0;

  build() {
    Button(`click times: ${this.count}`)
      .onClick(() => {
        this.count += 1;
      })
  }
}

2、@Prop装饰器：父子单向同步

@Prop装饰器：父子单向同步

示例

• @Prop customCounter没有本地初始化，所以需要父组件提供数据源去初始化@Prop，并当父组件的数据源变化时，@Prop也将被更新；
• @Prop customCounter2有本地初始化，在这种情况下，@Prop依旧允许但非强制父组件同步数据源给@Prop。

@Component
struct MyComponent {
  @Prop customCounter: number;
  @Prop customCounter2: number = 5;

  build() {
    Column() {
      Row() {
        Text(`From Main: ${this.customCounter}`).width(90).height(40).fontColor('#FF0010')
      }

      Row() {
        Button('Click to change locally !').width(180).height(60).margin({ top: 10 })
          .onClick(() => {
            this.customCounter2++
          })
      }.height(100).width(180)
      Row() {
        Text(`Custom Local: ${this.customCounter2}`).width(90).height(40).fontColor('#FF0010')
      }
    }
  }
}
@Entry
@Component
struct MainProgram {
  @State mainCounter: number = 10;
  build() {
    Column() {
      Row() {
        Column() {
          Button('Click to change number').width(480).height(60).margin({ top: 10, bottom: 10 })
            .onClick(() => {
              this.mainCounter++
            })
        }
      }
      Row() {
        Column()
        // customCounter必须从父组件初始化，因为MyComponent的customCounter成员变量缺少本地初始化；此处，customCounter2可以不做初始化。
        MyComponent({ customCounter: this.mainCounter })
        // customCounter2也可以从父组件初始化，父组件初始化的值会覆盖子组件customCounter2的本地初始化的值
        MyComponent({ customCounter: this.mainCounter, customCounter2: this.mainCounter })
      }
    }
  }
}

3、@Link装饰器：父子双向同步

@Link装饰器：父子双向同步

示例解释：
父组件定了了两个变量（@State greenButtonState，@State yellowButtonProp），传递给子组件，子组件使用@Link装饰器关联，当这两个变量在父组件改变时，子组件里面的值也跟着改变从而改变UI，同时由于@Link的关系，这两个参数在子组件里面改变了，也会夫组件里的变量也会跟着改变

class GreenButtonState {
  width: number = 0;
  constructor(width: number) {
    this.width = width;
  }
}
@Component
struct GreenButton {
  @Link greenButtonState: GreenButtonState;
  build() {
    Button('Green Button')
      .width(this.greenButtonState.width)
      .height(150.0)
      .backgroundColor('#00ff00')
      .onClick(() => {
        if (this.greenButtonState.width < 700) {
          // 更新class的属性，变化可以被观察到同步回父组件
          this.greenButtonState.width += 125;
        } else {
          // 更新class，变化可以被观察到同步回父组件
          this.greenButtonState = new GreenButtonState(100);
        }
      })
  }
}
@Component
struct YellowButton {
  @Link yellowButtonState: number;
  build() {
    Button('Yellow Button')
      .width(this.yellowButtonState)
      .height(150.0)
      .backgroundColor('#ffff00')
      .onClick(() => {
        // 子组件的简单类型可以同步回父组件
        this.yellowButtonState += 50.0;
      })
  }
}
@Entry
@Component
struct ShufflingContainer {
  @State greenButtonState: GreenButtonState = new GreenButtonState(300);
  @State yellowButtonProp: number = 100;
  build() {
    Column() {
      // 简单类型从父组件@State向子组件@Link数据同步
      Button('Parent View: Set yellowButton')
        .onClick(() => {
          this.yellowButtonProp = (this.yellowButtonProp < 700) ? this.yellowButtonProp + 100 : 100;
        })
      // class类型从父组件@State向子组件@Link数据同步
      Button('Parent View: Set GreenButton')
        .onClick(() => {
          this.greenButtonState.width = (this.greenButtonState.width < 700) ? this.greenButtonState.width + 100 : 100;
        })
      // class类型初始化@Link
      GreenButton({ greenButtonState: $greenButtonState })
      // 简单类型初始化@Link
      YellowButton({ yellowButtonState: $yellowButtonProp })
    }
  }
}

4、@Provide装饰器和@Consume装饰器：与后代组件双向同步

@Provide装饰器和@Consume装饰器：与后代组件双向同步

示例：
在下面的示例是与后代组件双向同步状态@Provide和@Consume场景。当分别点击CompA和CompD组件内Button时，reviewVotes 的更改会双向同步在CompA和CompD中。

@Component
struct CompD {
  // @Consume装饰的变量通过相同的属性名绑定其祖先组件CompA内的@Provide装饰的变量
  @Consume reviewVotes: number;

  build() {
    Column() {
      Text(`reviewVotes(${this.reviewVotes})`)
      Button(`reviewVotes(${this.reviewVotes}), give +1`)
        .onClick(() => this.reviewVotes += 1)
    }
    .width('50%')
  }
}
@Component
struct CompC {
  build() {
    Row({ space: 5 }) {
      CompD()
      CompD()
    }
  }
}
@Component
struct CompB {
  build() {
    CompC()
  }
}
@Entry
@Component
struct CompA {
  // @Provide装饰的变量reviewVotes由入口组件CompA提供其后代组件
  @Provide reviewVotes: number = 0;
  build() {
    Column() {
      Button(`reviewVotes(${this.reviewVotes}), give +1`)
        .onClick(() => this.reviewVotes += 1)
      CompB()
    }
  }
}

5、@Observed装饰器和@ObjectLink装饰器：嵌套类对象属性变化

@Observed装饰器和@ObjectLink装饰器：嵌套类对象属性变化

6、LocalStorage：页面级UI状态存储

LocalStorage：页面级UI状态存储

7、AppStorage：应用全局的UI状态存储

AppStorage：应用全局的UI状态存储

8、PersistentStorage：持久化存储UI状态

PersistentStorage：持久化存储UI状态

9、Environment：设备环境查询

Environment：设备环境查询

10、@Watch装饰器：状态变量更改通知

@Watch装饰器：状态变量更改通知

11、$$语法：内置组件双向同步

$$语法：内置组件双向同步