Carica e visualizza dati impaginati (visualizzazioni)

Concetti e implementazione di Jetpack Compose

La libreria Paging offre potenti funzionalità per il caricamento e la visualizzazione di dati paginati da un set di dati più grande. Questa guida mostra come utilizzare la libreria Paging per configurare un flusso di dati impaginati da un'origine dati di rete e visualizzarli in un RecyclerView.

Definire un'origine dati

Il primo passaggio consiste nel definire un'implementazione PagingSource per identificare l'origine dati. La classe API PagingSource include il metodo load, che esegui l'override per indicare come recuperare i dati impaginati dall'origine dati corrispondente.

Utilizza direttamente la classe PagingSource per utilizzare le coroutine Kotlin per il caricamento asincrono. La libreria Paging fornisce anche classi per supportare altri framework asincroni:

Seleziona i tipi di chiave e valore

PagingSource<Key, Value> ha due parametri di tipo: Key e Value. La chiave definisce l'identificatore utilizzato per caricare i dati, mentre il valore è il tipo di dati stesso. Ad esempio, se carichi pagine di User oggetti dalla rete passando i numeri di pagina Int a Retrofit, seleziona Int come tipo Key e User come tipo Value.

Definisci PagingSource

L'esempio seguente implementa un PagingSource che carica le pagine degli elementi in base al numero di pagina. Il tipo Key è Int e il tipo Value è User.

Java (RxJava)

class ExamplePagingSource extends RxPagingSource<Integer, User> {
  @NonNull
  private ExampleBackendService mBackend;
  @NonNull
  private String mQuery;

  ExamplePagingSource(@NonNull ExampleBackendService backend,
    @NonNull String query) {
    mBackend = backend;
    mQuery = query;
  }

  @NotNull
  @Override
  public Single<LoadResult<Integer, User>> loadSingle(
    @NotNull LoadParams<Integer> params) {
    // Start refresh at page 1 if undefined.
    Integer nextPageNumber = params.getKey();
    if (nextPageNumber == null) {
      nextPageNumber = 1;
    }

    return mBackend.searchUsers(mQuery, nextPageNumber)
      .subscribeOn(Schedulers.io())
      .map(this::toLoadResult)
      .onErrorReturn(LoadResult.Error::new);
  }

  private LoadResult<Integer, User> toLoadResult(
    @NonNull SearchUserResponse response) {
    return new LoadResult.Page<>(
      response.getUsers(),
      null, // Only paging forward.
      response.getNextPageNumber(),
      LoadResult.Page.COUNT_UNDEFINED,
      LoadResult.Page.COUNT_UNDEFINED);
  }

  @Nullable
  @Override
  public Integer getRefreshKey(@NotNull PagingState<Integer, User> state) {
    // Try to find the page key of the closest page to anchorPosition from
    // either the prevKey or the nextKey; you need to handle nullability
    // here.
    //  * prevKey == null -> anchorPage is the first page.
    //  * nextKey == null -> anchorPage is the last page.
    //  * both prevKey and nextKey are null -> anchorPage is the
    //    initial page, so return null.
    Integer anchorPosition = state.getAnchorPosition();
    if (anchorPosition == null) {
      return null;
    }

    LoadResult.Page<Integer, User> anchorPage = state.closestPageToPosition(anchorPosition);
    if (anchorPage == null) {
      return null;
    }

    Integer prevKey = anchorPage.getPrevKey();
    if (prevKey != null) {
      return prevKey + 1;
    }

    Integer nextKey = anchorPage.getNextKey();
    if (nextKey != null) {
      return nextKey - 1;
    }

    return null;
  }
}

Java (Guava/LiveData)

class ExamplePagingSource extends ListenableFuturePagingSource<Integer, User> {
  @NonNull
  private ExampleBackendService mBackend;
  @NonNull
  private String mQuery;
  @NonNull
  private Executor mBgExecutor;

  ExamplePagingSource(
    @NonNull ExampleBackendService backend,
    @NonNull String query, @NonNull Executor bgExecutor) {
    mBackend = backend;
    mQuery = query;
    mBgExecutor = bgExecutor;
  }

  @NotNull
  @Override
  public ListenableFuture<LoadResult<Integer, User>> loadFuture(@NotNull LoadParams<Integer> params) {
    // Start refresh at page 1 if undefined.
    Integer nextPageNumber = params.getKey();
    if (nextPageNumber == null) {
      nextPageNumber = 1;
    }

    ListenableFuture<LoadResult<Integer, User>> pageFuture =
      Futures.transform(mBackend.searchUsers(mQuery, nextPageNumber),
      this::toLoadResult, mBgExecutor);

    ListenableFuture<LoadResult<Integer, User>> partialLoadResultFuture =
      Futures.catching(pageFuture, HttpException.class,
      LoadResult.Error::new, mBgExecutor);

    return Futures.catching(partialLoadResultFuture,
      IOException.class, LoadResult.Error::new, mBgExecutor);
  }

  private LoadResult<Integer, User> toLoadResult(@NonNull SearchUserResponse response) {
    return new LoadResult.Page<>(response.getUsers(),
    null, // Only paging forward.
    response.getNextPageNumber(),
    LoadResult.Page.COUNT_UNDEFINED,
    LoadResult.Page.COUNT_UNDEFINED);
  }

  @Nullable
  @Override
  public Integer getRefreshKey(@NotNull PagingState<Integer, User> state) {
    // Try to find the page key of the closest page to anchorPosition from
    // either the prevKey or the nextKey; you need to handle nullability
    // here.
    //  * prevKey == null -> anchorPage is the first page.
    //  * nextKey == null -> anchorPage is the last page.
    //  * both prevKey and nextKey are null -> anchorPage is the
    //    initial page, so return null.
    Integer anchorPosition = state.getAnchorPosition();
    if (anchorPosition == null) {
      return null;
    }

    LoadResult.Page<Integer, User> anchorPage = state.closestPageToPosition(anchorPosition);
    if (anchorPage == null) {
      return null;
    }

    Integer prevKey = anchorPage.getPrevKey();
    if (prevKey != null) {
      return prevKey + 1;
    }

    Integer nextKey = anchorPage.getNextKey();
    if (nextKey != null) {
      return nextKey - 1;
    }

    return null;
  }
}

Una tipica implementazione di PagingSource passa i parametri forniti nel costruttore al metodo load per caricare i dati appropriati per una query. Nell'esempio riportato sopra, questi parametri sono:

  • backend: un'istanza del servizio di backend che fornisce i dati
  • query: la query di ricerca da inviare al servizio indicato da backend

L'oggetto LoadParams contiene informazioni sull'operazione di caricamento da eseguire. Sono inclusi la chiave da caricare e il numero di elementi da caricare.

L'oggetto LoadResult contiene il risultato dell'operazione di caricamento. LoadResult è una classe sigillata che assume una delle due forme, a seconda che la chiamata load sia andata a buon fine:

  • Se il caricamento ha esito positivo, restituisci un oggetto LoadResult.Page.
  • Se il caricamento non va a buon fine, restituisci un oggetto LoadResult.Error.

La figura seguente illustra come la funzione load in questo esempio riceve la chiave per ogni caricamento e fornisce la chiave per il caricamento successivo.

A ogni chiamata di caricamento, ExamplePagingSource riceve la chiave corrente e restituisce la chiave successiva da caricare.
Figura 1. Diagramma che mostra come load utilizza e aggiorna la chiave.

L'implementazione di PagingSource deve implementare anche un metodo getRefreshKey che accetta un oggetto PagingState come parametro. Restituisce la chiave da passare al metodo load quando i dati vengono aggiornati o invalidati dopo il caricamento iniziale. La libreria Paging chiama automaticamente questo metodo nei successivi aggiornamenti dei dati.

Gestisci gli errori

Le richieste di caricamento dei dati possono non riuscire per diversi motivi, soprattutto quando il caricamento avviene tramite una rete. Segnala gli errori riscontrati durante il caricamento restituendo un oggetto LoadResult.Error dal metodo load.

Ad esempio, puoi rilevare e segnalare gli errori di caricamento in ExamplePagingSource dell'esempio precedente aggiungendo quanto segue al metodo load:

Java (RxJava)

return backend.searchUsers(searchTerm, nextPageNumber)
  .subscribeOn(Schedulers.io())
  .map(this::toLoadResult)
  .onErrorReturn(LoadResult.Error::new);

Java (Guava/LiveData)

ListenableFuture<LoadResult<Integer, User>> pageFuture = Futures.transform(
  backend.searchUsers(query, nextPageNumber), this::toLoadResult,
  bgExecutor);

ListenableFuture<LoadResult<Integer, User>> partialLoadResultFuture = Futures.catching(
  pageFuture, HttpException.class, LoadResult.Error::new,
  bgExecutor);

return Futures.catching(partialLoadResultFuture,
  IOException.class, LoadResult.Error::new, bgExecutor);

Per ulteriori informazioni sulla gestione degli errori di Retrofit, consulta gli esempi nel riferimento API PagingSource.

PagingSource raccoglie e distribuisce gli oggetti LoadResult.Error all'interfaccia utente in modo che tu possa agire di conseguenza. Per ulteriori informazioni sull'esposizione dello stato di caricamento nell'interfaccia utente, consulta Gestire e presentare gli stati di caricamento.

Configurare un flusso di PagingData

A questo punto, hai bisogno di un flusso di dati paginati dall'implementazione di PagingSource. Configura lo stream di dati in ViewModel. La classe Pager fornisce metodi che espongono un flusso reattivo di oggetti PagingData da un PagingSource. La libreria Paging supporta l'utilizzo di diversi tipi di stream, tra cui Flow, LiveData e i tipi Flowable e Observable di RxJava.

Quando crei un'istanza Pager per configurare il flusso reattivo, devi fornire all'istanza un oggetto di configurazione PagingConfig e una funzione che indichi a Pager come ottenere un'istanza dell'implementazione PagingSource:

Java (RxJava)

// CoroutineScope helper provided by the lifecycle-viewmodel-ktx artifact.
CoroutineScope viewModelScope = ViewModelKt.getViewModelScope(viewModel);
Pager<Integer, User> pager = Pager<>(
  new PagingConfig(/* pageSize = */ 20),
  () -> ExamplePagingSource(backend, query));

Flowable<PagingData<User>> flowable = PagingRx.getFlowable(pager);
PagingRx.cachedIn(flowable, viewModelScope);

Java (Guava/LiveData)

// CoroutineScope helper provided by the lifecycle-viewmodel-ktx artifact.
CoroutineScope viewModelScope = ViewModelKt.getViewModelScope(viewModel);
Pager<Integer, User> pager = Pager<>(
  new PagingConfig(/* pageSize = */ 20),
  () -> ExamplePagingSource(backend, query));

PagingLiveData.cachedIn(PagingLiveData.getLiveData(pager), viewModelScope);

L'operatore cachedIn rende condivisibile lo stream di dati e memorizza nella cache i dati caricati con il CoroutineScope fornito. Questo esempio utilizza viewModelScope fornito dall'artefatto del ciclo di vita lifecycle-viewmodel-ktx.

L'oggetto Pager chiama il metodo load dall'oggetto PagingSource, fornendogli l'oggetto LoadParams e ricevendo in cambio l'oggetto LoadResult.

Definisci un adattatore RecyclerView

Devi anche configurare un adattatore per ricevere i dati nell'elenco RecyclerView. La libreria Paging fornisce la classe PagingDataAdapter per questo scopo.

Definisci una classe che estende PagingDataAdapter. Nell'esempio, UserAdapter estende PagingDataAdapter per fornire un adattatore RecyclerView per gli elementi di elenco di tipo User e utilizzando UserViewHolder come view holder:

Kotlin (coroutine)

class UserAdapter(diffCallback: DiffUtil.ItemCallback<User>) :
  PagingDataAdapter<User, UserViewHolder>(diffCallback) {
  override fun onCreateViewHolder(
    parent: ViewGroup,
    viewType: Int
  ): UserViewHolder {
    return UserViewHolder(parent)
  }

  override fun onBindViewHolder(holder: UserViewHolder, position: Int) {
    val item = getItem(position)
    // Note that item can be null. ViewHolder must support binding a
    // null item as a placeholder.
    holder.bind(item)
  }
}

Java (RxJava)

class UserAdapter extends PagingDataAdapter<User, UserViewHolder> {
  UserAdapter(@NotNull DiffUtil.ItemCallback<User> diffCallback) {
    super(diffCallback);
  }

  @NonNull
  @Override
  public UserViewHolder onCreateViewHolder(@NonNull ViewGroup parent, int viewType) {
    return new UserViewHolder(parent);
  }

  @Override
  public void onBindViewHolder(@NonNull UserViewHolder holder, int position) {
    User item = getItem(position);
    // Note that item can be null. ViewHolder must support binding a
    // null item as a placeholder.
    holder.bind(item);
  }
}

Java (Guava/LiveData)

class UserAdapter extends PagingDataAdapter<User, UserViewHolder> {
  UserAdapter(@NotNull DiffUtil.ItemCallback<User> diffCallback) {
    super(diffCallback);
  }

  @NonNull
  @Override
  public UserViewHolder onCreateViewHolder(@NonNull ViewGroup parent, int viewType) {
    return new UserViewHolder(parent);
  }

  @Override
  public void onBindViewHolder(@NonNull UserViewHolder holder, int position) {
    User item = getItem(position);
    // Note that item can be null. ViewHolder must support binding a
    // null item as a placeholder.
    holder.bind(item);
  }
}

L'adattatore deve anche definire i metodi onCreateViewHolder e onBindViewHolder e specificare un DiffUtil.ItemCallback. Funziona come di consueto quando si definiscono gli adattatori di elenco RecyclerView:

Kotlin (coroutine)

object UserComparator : DiffUtil.ItemCallback<User>() {
  override fun areItemsTheSame(oldItem: User, newItem: User): Boolean {
    // Id is unique.
    return oldItem.id == newItem.id
  }

  override fun areContentsTheSame(oldItem: User, newItem: User): Boolean {
    return oldItem == newItem
  }
}

Java (RxJava)

class UserComparator extends DiffUtil.ItemCallback<User> {
  @Override
  public boolean areItemsTheSame(@NonNull User oldItem,
    @NonNull User newItem) {
    // Id is unique.
    return oldItem.id.equals(newItem.id);
  }

  @Override
  public boolean areContentsTheSame(@NonNull User oldItem,
    @NonNull User newItem) {
    return oldItem.equals(newItem);
  }
}

Java (Guava/LiveData)

class UserComparator extends DiffUtil.ItemCallback<User> {
  @Override
  public boolean areItemsTheSame(@NonNull User oldItem,
    @NonNull User newItem) {
    // Id is unique.
    return oldItem.id.equals(newItem.id);
  }

  @Override
  public boolean areContentsTheSame(@NonNull User oldItem,
    @NonNull User newItem) {
    return oldItem.equals(newItem);
  }
}

Visualizzare i dati impaginati nella UI

Ora che hai definito un PagingSource, creato un modo per la tua app di generare un flusso di PagingData e definito un PagingDataAdapter, puoi collegare questi elementi e visualizzare i dati impaginati nella tua attività.

Esegui i seguenti passaggi nel metodo onCreate o onViewCreated dell'attività o del fragment:

  1. Crea un'istanza della classe PagingDataAdapter.
  2. Passa l'istanza PagingDataAdapter all'elenco RecyclerView in cui vuoi visualizzare i dati paginati.
  3. Osserva lo stream PagingData e passa ogni valore generato al metodo submitData() dell'adattatore.

Kotlin (coroutine)

val viewModel by viewModels<ExampleViewModel>()

val pagingAdapter = UserAdapter(UserComparator)
val recyclerView = findViewById<RecyclerView>(R.id.recycler_view)
recyclerView.adapter = pagingAdapter

// Activities can use lifecycleScope directly; fragments use
// viewLifecycleOwner.lifecycleScope.
lifecycleScope.launch {
  viewModel.flow.collectLatest { pagingData ->
    pagingAdapter.submitData(pagingData)
  }
}

Java (RxJava)

ExampleViewModel viewModel = new ViewModelProvider(this)
  .get(ExampleViewModel.class);

UserAdapter pagingAdapter = new UserAdapter(new UserComparator());
RecyclerView recyclerView = findViewById<RecyclerView>(
  R.id.recycler_view);
recyclerView.adapter = pagingAdapter

viewModel.flowable
  // Using AutoDispose to handle subscription lifecycle.
  // See: https://github.com/uber/AutoDispose.
  .to(autoDisposable(AndroidLifecycleScopeProvider.from(this)))
  .subscribe(pagingData -> pagingAdapter.submitData(lifecycle, pagingData));

Java (Guava/LiveData)

ExampleViewModel viewModel = new ViewModelProvider(this)
  .get(ExampleViewModel.class);

UserAdapter pagingAdapter = new UserAdapter(new UserComparator());
RecyclerView recyclerView = findViewById<RecyclerView>(
  R.id.recycler_view);
recyclerView.adapter = pagingAdapter

// Activities can use getLifecycle() directly; fragments use
// getViewLifecycleOwner().getLifecycle().
viewModel.liveData.observe(this, pagingData ->
  pagingAdapter.submitData(getLifecycle(), pagingData));

L'elenco RecyclerView ora mostra i dati impaginati dell'origine dati e carica automaticamente un'altra pagina quando necessario.