第二十一个项目——使用Loader实现异步数据加载操作

实验目的

掌握Loader框架的基本原理；
掌握AsyncTaskLoader、CursorLoader及LoaderManager等组件的使用方法；

实验要求

掌握使用Loader进行异步数据加载的方法；

实验内容

在第九个项目中，我们实现了通过读取SQLite数据库加载新闻列表，并为了简化读取数据库的操作定义了NewsCursorAdapter适配器，用于直接将数据库查询得到的Cursor游标对象作为适配器的数据源。

为了简便起见，这类数据读取操作放在MainActivity的活动组件中。然而实际项目开发中，无论数据是从数据库或是云端服务器进行读取，这类数据操作通常会比较耗时，这势必会占用UI主线程资源，从而影响App与用户的交互体验。

如果通过AsyncTask异步活动在子线程中进行数据读取，则开发人员还需要在Activity或Fragment生命周期中管理主线程、子线程的状态，这增加了应用开发的复杂度。

本实验中使用Android提供的Loader异步加载框架解决上述问题，将数据读取等操作放入Loader框架中进行管理，又可降低在Activity或Fragment中管理数据读取子线程状态的复杂度。

在Loader异步加载框架中主要需要熟悉两个组件的使用方法，其一是LoaderManager，它用于在Activity或Fragement中管理多个Loader实例，每个Loader实例可对应一个AsyncTaskLoader对象；其二是AsyncTaskLoader，它在AsyncTask的基础上做了封装，每一个AsyncTaskLoader实例会启动一个AsyncTask，从而启动一个子线程执行数据异步操作。

步骤一，打开第九个项目

打开第九个项目，在该项目基础上完成本次实验。

步骤二，定义NewsQueryCursorLoader类

在Android Studio中新建一个名为NewsQueryCursorLoader的Java类，该类继承至CursorLoader （CursorLoader继承至AsyncTaskLoader)。在该类中，有两个方法需要进行重写，分别是 onStartLoading()及loadInBackground()方法，其中onStartLoading()方法调用了forceLoad()方法强制NewsQueryAsyncCursorLoader类实例重新执行loadInBackground()方法；

而loadInBackground()方法则是实际放入子线程执行的代码，在该方法中把数据库的查询操作代码放入其中，而该方法的返回值为Cursor类型，则是从子线程中返回的数据。loadInBackground()方法的返回值将作为LoaderManager.LoaderCallbacks接口的onLoadFinished()方法的参数回传给调用LoaderManager的组件。

以下为NewsQueryAsyncCursorLoader类定义：

import android.content.Context;
import android.content.CursorLoader;
import android.database.Cursor;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;

public class NewsQueryAsyncCursorLoader extends CursorLoader {
    private Context mContext;

    public NewsQueryAsyncCursorLoader(Context context) {
        super(context);
        mContext = context;
    }

    @Override
    protected void onStartLoading() {
        forceLoad();
    }

    @Override
    public Cursor loadInBackground() {
        MyDbOpenHelper dbOpenHelper = new MyDbOpenHelper(mContext);
        SQLiteDatabase db = dbOpenHelper.getReadableDatabase();
        Cursor cursor = db.query(
                NewsContract.NewsEntry.TABLE_NAME,
                null,
                null,
                null,
                null,
                null,
                NewsContract.NewsEntry._ID +" DESC");

        return cursor;
    }
}

步骤三，在MainActivity中实现LoaderManager.LoaderCallbacks接口

在Activity或Fragement中使用LoaderManager需要做的工作主要包括两部分：

实现LoaderManager.LoaderCallbacks接口，该接口需要实现onCreateLoader()、onLoaderFinished()、onLoaderReset()方法；分别用于当Loader实例被创建、完成、重置时执行的回调方法；
获取LoaderManager实例并调用其initLoader()或restartLoader()方法启动Loader实例；

通过在MainActivity中实现LoaderManager.LoaderCallbacks接口，该接口需要一个泛型参数，其指明接口中的三个方法返回值或参数类型：

Loader onCreateLoader(int i, Bundle bundle);
void onLoadFinished(Loader loader, D obj);
void onLoaderReset(Loader loader);

1. 实现LoaderManager.LoaderCallbacks接口

由于本实验中，数据从数据库进行查询，其返回值类型为Cursor，因此指明LoaderManager.LoaderCallbacks泛型参数为Cursor，具体代码见本文最后一段代码。

接下来逐一讲解LoaderManager.LoaderCallbacks接口的三个重写方法。

首先，重写Loader onCreateLoader(int i, Bundle bundle)方法，该方法的返回值为Loader类型，而第一个参数i表示的是Loader的编号，通常由LoaderManager的initLoader()或restartLoader()方法指定，开发者可根据该参数决定实例化哪个Loader类实例（实际开发中，可能需要多个Loader实例对数据进行不同操作，例如查询、更新、插入、删除等操作都可能由不同的自定义Loader子类完成；具体而言，本实验中NewsQueryAsyncCursorLoader实现对数据的查询操作，而插入操作则需要NewsInsertAsyncCursorLoader来完成）；第二个参数是传递给Loader的Bundle类型值，在本实验中并未使用到。 onCreateLoader()方法在LoaderManager调用initLoader()或restartLoader()方法后被回调执行。

可以看到在MainActivity类中，为了简便起见，直接返回了一个匿名NewsQueryAsyncCursorLoader类对象。实际开发中通常需要通过switch或if语句判断参数i的值，从而实例化不同的Loader子类。

其次，重写void onLoadFinished(Loader loader, Cursor cursor)方法，该方法第一个参数为在onCreateLoader()函数返回的Loader（实际为NewsQueryAsyncCursorLoader）实例，第二个参数为Loader实例执行完成loadInBackground()函数后的返回值Cursor对象（也就是NewsQueryAsyncCursorLoader中查询到的数据库结果集Cursor对象）。该方法在对应的Loader实例的loadInBackground()方法执行完成后被回调执行。

在该方法中，通过cursorAdapter.swapCursor()方法切换了最新的数据库查询结果集Cursor对象，并调用notifyDataSetChanged()方法通知ListView刷新列表数据。

最后，重写void onLoaderReset(Loader loader)方法。该方法在对应的Loader被重置时或LoaderManager调用destroyLoader()方法或Activity、Fragement被销毁时被回调执行。通常需要在该方法内将引用到某一个Loader数据的对象进行删除。

2. 调用LoaderManager.initLoader()方法启动Loader

通过调用LoaderManager对象调用initLoader()方法启动Loader从而实现数据的异步读取操作，该方法接受3个参数，分别是：

int i，表示要初始化的Loader编号，开发人员可自定义每个Loader对应的整型编号，从而在onStartLoading()、onLoadFinished()等方法内进行判断执行相应的业务代码；
Bundle bundle，表示传递给onStartLoading()方法的Bundle类型参数，通常用于初始化Loader，具体视Loader子类实现而异；
Context context，表示上下文参数；

在Activity、Fragement等组件中，通过getLoaderManager()方法可获得LoaderManager实例。在MainActivity活动的onCreate()方法中，当ListView、NewsCursorAdapter等对象实例化完成后，调用了getLoaderManager()方法获取了LoaderManager实例，接着调用initLoader()方法初始化Loader实现新闻列表数据的异步读取操作。

以下为修改后的MainActivity类代码：

 public class MainActivity extends AppCompatActivity 
         implements LoaderManager.LoaderCallbacks<Cursor> {
    ...
    private CursorAdapter cursorAdapter =null;
    private ListView lvNewsList;
    ...

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        ...

        lvNewsList = findViewById(R.id.lv_news_list);
        myDbHelper = new MyDbOpenHelper(MainActivity.this);
        db = myDbHelper.getWritableDatabase();

        cursorAdapter = new NewsCursorAdapter(MainActivity.this);
        cursorAdapter.swapCursor(null);

        lvNewsList.setAdapter(cursorAdapter);
        getLoaderManager().initLoader(0, null, this);
        ...
    }

    @Override
    public Loader<Cursor> onCreateLoader(int i, Bundle bundle) {
        return new NewsQueryAsyncCursorLoader(MainActivity.this);
    }

    @Override
    public void onLoadFinished(Loader<Cursor> loader, Cursor cursor) {
        cursorAdapter.swapCursor(cursor);
        cursorAdapter.notifyDataSetChanged();
    }

    @Override
    public void onLoaderReset(Loader<Cursor> loader) {
    }
}

步骤五，编译并运行App

编译本项目，成功后在AVD上或物理机上运行App，其运行效果与第九个项目相同。

请思考如何结合Loader框架与SwipeRefreshLayout控件实现新闻列表的异步下拉刷新。

实验小结

通过本次实验，你应该掌握了如下知识内容：

使用AsyncTaskLoader、CursorLoader及LoaderManager等组件进行异步数据加载；

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