【愚公系列】2023年12月 HarmonyOS教学课程 003-ArkTS语言（状态管理）

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愚公搬代码 发表于 2023/12/31 19:07:47 2023/12/31
【摘要】 🏆 作者简介，愚公搬代码🏆《头衔》：华为云特约编辑，华为云云享专家，华为开发者专家，华为产品云测专家，CSDN博客专家，阿里云专家博主，阿里云签约作者，腾讯云优秀博主，腾讯云内容共创官，掘金优秀博主，51CTO博客专家等。🏆《近期荣誉》：2022年CSDN博客之星TOP2，2022年华为云十佳博主等。🏆《博客内容》：.NET、Java、Python、Go、Node、前端、IOS、A...

🏆 作者简介，愚公搬代码
🏆《头衔》：华为云特约编辑，华为云云享专家，华为开发者专家，华为产品云测专家，CSDN博客专家，阿里云专家博主，阿里云签约作者，腾讯云优秀博主，腾讯云内容共创官，掘金优秀博主，51CTO博客专家等。
🏆《近期荣誉》：2022年CSDN博客之星TOP2，2022年华为云十佳博主等。
🏆《博客内容》：.NET、Java、Python、Go、Node、前端、IOS、Android、鸿蒙、Linux、物联网、网络安全、大数据、人工智能、U3D游戏、小程序等相关领域知识。
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🚀前言

状态管理是指在应用程序中维护和更新应用程序状态的过程。在一个程序中，可能有很多不同的组件和模块，它们需要共享和相互作用的状态。如果没有一个明确的方式来管理这些状态，就会导致代码混乱、不易维护和难以扩展。

状态管理的目标是提供一种机制，使得所有的组件和模块都可以访问和更新同一个状态。这个状态通常是存储在一个中央存储区域中，被称为状态存储或状态容器。状态管理通常与应用程序的响应式设计紧密相连，以便在状态改变时自动更新应用程序的界面。

🚀一、ArkTS语言状态管理

🔎1.概述

在声明式UI编程框架中，应用程序的UI是由程序状态驱动的。用户构建一个UI模型，其中应用的运行时状态作为参数传递进去。当参数改变时，UI会根据新的参数重新渲染。这个运行时状态的变化是由状态管理机制来处理的，它会监控状态的变化，并自动更新UI的渲染。在ArkUI中，自定义组件的变量必须被装饰器装饰为状态变量，这样它们的改变才能引起UI的重新渲染。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。状态变量和UI之间的关系如下图所示：

在这里插入图片描述

  • View(UI)：UI渲染，指将build方法内的UI描述和@Builder装饰的方法内的UI描述映射到界面。

  • State：状态，指驱动UI更新的数据。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。

🦋1.1 基本概念

@Component
struct MyComponent {
  //状态变量：被状态装饰器装饰的变量，状态变量值的改变会引起UI的渲染更新
  @State count: number = 0;
  //常规变量：没有被状态装饰器装饰的变量，通常应用于辅助计算。
  private increaseBy: number = 1;

  build() {
  }
}

@Component
struct Parent {
  build() {
    Column() {
      // 从父组件初始化，覆盖本地定义的默认值
      MyComponent({ count: 1, increaseBy: 2 })
    }
  }
}

🦋1.2 装饰器总览

ArkUI提供了多种装饰器主要分为：管理组件拥有的状态、管理应用拥有的状态、其他状态管理功能，主要图形如下：

在这里插入图片描述

☀️1.2.1 管理组件拥有的状态

装饰器 功能 作用
@State 管理组件拥有的状态 作为子组件单向和双向同步的数据源，引起相关组件的渲染刷新
@Prop 建立单向同步关系 可以和父组件建立单向同步关系，是可变的，但修改不会同步回父组件
@Link 构建双向同步关系的状态变量 和父组件构建双向同步关系的状态变量，父组件会接受来自该装饰的变量的修改的同步，更新也会同步给该装饰的变量
@Provide/@Consume 同步状态变量跨组件层级 用于跨组件层级同步状态变量，通过别名或属性名绑定
@Observed 观察多层嵌套场景的class 观察多层嵌套场景的class需要被装饰，需要和@ObjectLink、@Prop连用
@ObjectLink 接收被@Observed装饰的class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
🌈1.2.1.1 @State 组件内状态
特点 描述
私有性 @State装饰的变量只能从组件内部访问。
声明式和类型初始化 在声明时必须指定其类型和本地初始化。可以使用命名参数机制从父组件完成初始化。
数据同步 @State装饰的变量与子组件中的@Prop、@Link或@ObjectLink装饰变量之间建立单向或双向数据同步。
生命周期与所属自定义组件的生命周期相同 @State装饰的变量生命周期与其所属自定义组件的生命周期相同。

@State变量装饰器只支持Object、class、string、number、boolean、enum类型，以及这些类型的数组。不支持复杂类型（比如Date类型）

父子组件初始化和传递装饰图如下：
在这里插入图片描述

🍬1.2.1.1.1 变化规则

1、可变类型（boolean、string、number）

// for simple type
@State count: number = 0;
// value changing can be observed
this.count = 1;

2、可变类型（class、Object）

class ClassA {
  public value: string;

  constructor(value: string) {
    this.value = value;
  }
}

class Model {
  public value: string;
  public name: ClassA;
  constructor(value: string, a: ClassA) {
    this.value = value;
    this.name = a;
  }
}

// class类型
@State title: Model = new Model('Hello', new ClassA('World'));

// class类型赋值
this.title = new Model('Hi', new ClassA('ArkUI'));

// class属性的赋值
this.title.value = 'Hi'

// 嵌套的属性赋值观察不到
this.title.name.value = 'ArkUI'

3、可变类型（array）

class Model {
  public value: number;
  constructor(value: number) {
    this.value = value;
  }
}
@State title: Model[] = [new Model(11), new Model(1)]

this.title = [new Model(2)]

this.title[0] = new Model(2)

this.title.pop()

this.title.push(new Model(12))
🍬1.2.1.1.2 使用场景

1、简单类型

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

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

2、其他类型

class Model {
  public value: string;

  constructor(value: string) {
    this.value = value;
  }
}

@Entry
@Component
struct EntryComponent {
  build() {
    Column() {
      // 此处指定的参数都将在初始渲染时覆盖本地定义的默认值，并不是所有的参数都需要从父组件初始化
      MyComponent({ count: 1, increaseBy: 2 })
      MyComponent({ title: new Model('Hello, World 2'), count: 7 })
    }
  }
}

@Component
struct MyComponent {
  @State title: Model = new Model('Hello World');
  @State count: number = 0;
  private increaseBy: number = 1;

  build() {
    Column() {
      Text(`${this.title.value}`)
      Button(`Click to change title`).onClick(() => {
        // @State变量的更新将触发上面的Text组件内容更新
        this.title.value = this.title.value === 'Hello ArkUI' ? 'Hello World' : 'Hello ArkUI';
      })

      Button(`Click to increase count=${this.count}`).onClick(() => {
        // @State变量的更新将触发该Button组件的内容更新
        this.count += this.increaseBy;
      })
    }
  }
}
🌈1.2.1.2 @Prop 父子单向同步
特点 描述
同步关系 通过@Prop装饰的变量和父组件建立单向的同步关系
在本地修改 @Prop变量允许在本地修改，但修改后的变化不会同步回父组件
自动更新 当父组件中的数据源更改时，与之相关的@Prop装饰的变量都会自动更新
覆盖 如果子组件已经在本地修改了@Prop装饰的相关变量值，而在父组件中对应的@State装饰的变量被修改后，子组件本地修改的@Prop装饰的相关变量值将被覆盖
限制条件 @Prop修饰复杂类型时是深拷贝，在拷贝的过程中除了基本类型、Map、Set、Date、Array外，都会丢失类型。@Prop装饰器不能在@Entry装饰的自定义组件中使用。

@Prop变量装饰器只支持string、number、boolean、enum类型，以及这些类型的数组。不支持复杂类型（比如any类型）

父子组件初始化和传递装饰图如下：
在这里插入图片描述

🍬1.2.1.2.1 变化规则

1、简单类型

// 简单类型
@Prop count: number;
// 赋值的变化可以被观察到
this.count = 1;

对于@State和@Prop的同步场景：

  • 使用父组件中@State变量的值初始化子组件中的@Prop变量。当@State变量变化时，该变量值也会同步更新至@Prop变量。

  • @Prop装饰的变量的修改不会影响其数据源@State装饰变量的值。

  • 除了@State，数据源也可以用@Link或@Prop装饰，对@Prop的同步机制是相同的。

  • 数据源和@Prop变量的类型需要相同。

🍬1.2.1.2.2 使用场景

1、父组件@State到子组件@Prop简单数据类型同步

@Component
struct CountDownComponent {
  @Prop count: number;
  costOfOneAttempt: number = 1;

  build() {
    Column() {
      if (this.count > 0) {
        Text(`You have ${this.count} Nuggets left`)
      } else {
        Text('Game over!')
      }
      // @Prop装饰的变量不会同步给父组件
      Button(`Try again`).onClick(() => {
        this.count -= this.costOfOneAttempt;
      })
    }
  }
}
@Entry
@Component
struct ParentComponent {
  @State countDownStartValue: number = 10;
  build() {
    Column() {
      Text(`Grant ${this.countDownStartValue} nuggets to play.`)
      // 父组件的数据源的修改会同步给子组件
      Button(`+1 - Nuggets in New Game`).onClick(() => {
        this.countDownStartValue += 1;
      })
      // 父组件的修改会同步给子组件
      Button(`-1  - Nuggets in New Game`).onClick(() => {
        this.countDownStartValue -= 1;
      })
      CountDownComponent({ count: this.countDownStartValue, costOfOneAttempt: 2 })
    }
  }
}

2、父组件@State数组项到子组件@Prop简单数据类型同步

@Component
struct Child {
  @Prop value: number;

  build() {
    Text(`${this.value}`)
      .fontSize(50)
      .onClick(()=>{this.value++})
  }
}
@Entry
@Component
struct Index {
  @State arr: number[] = [1,2,3];
  build() {
    Row() {
      Column() {
        Child({value: this.arr[0]})
        Child({value: this.arr[1]})
        Child({value: this.arr[2]})
        Divider().height(5)
        ForEach(this.arr, 
          item => {
            Child({value: item})
          }, 
          item => item.toString()
        )
        Text('replace entire arr')
        .fontSize(50)
        .onClick(()=>{
          // 两个数组都包含项“3”。
          this.arr = this.arr[0] == 1 ? [3,4,5] : [1,2,3];
        })
      }
    }
  }
}

3、从父组件中的@State类对象属性到@Prop简单类型的同步

class Book {
  public title: string;
  public pages: number;
  public readIt: boolean = false;

  constructor(title: string, pages: number) {
    this.title = title;
    this.pages = pages;
  }
}

@Component
struct ReaderComp {
  @Prop title: string;
  @Prop readIt: boolean;

  build() {
    Row() {
      Text(this.title)
      Text(`... ${this.readIt ? 'I have read' : 'I have not read it'}`)
        .onClick(() => this.readIt = true)
    }
  }
}
@Entry
@Component
struct Library {
  @State book: Book = new Book('100 secrets of C++', 765);
  build() {
    Column() {
      ReaderComp({ title: this.book.title, readIt: this.book.readIt })
      ReaderComp({ title: this.book.title, readIt: this.book.readIt })
    }
  }
}

4、@Prop本地初始化不和父组件同步

@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 })
      }
    }
  }
}
🌈1.2.1.3 @Link 父子双向同步

父组件中@State, @StorageLink和@Link 和子组件@Link可以建立双向数据同步。

@Link 变量装饰器只支持string、number、boolean、enum类型，以及这些类型的数组。不支持复杂类型（比如any类型）

父子组件初始化和传递装饰图如下：
在这里插入图片描述

🍬1.2.1.3.1 变化规则

  • 当装饰的数据类型为boolean、string、number类型时，可以同步观察到数值的变化。

  • 当装饰的数据类型为class或者Object时，可以观察到赋值和属性赋值的变化，即Object.keys(observedObject)返回的所有属性。

  • 当装饰的对象是array时，可以观察到数组添加、删除、更新数组单元的变化。

🍬1.2.1.3.2 使用场景

1、简单类型和类对象类型的@Link

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 })
    }
  }
}

2、数组类型的@Link

@Component
struct Child {
  @Link items: number[];

  build() {
    Column() {
      Button(`Button1: push`).onClick(() => {
        this.items.push(this.items.length + 1);
      })
      Button(`Button2: replace whole item`).onClick(() => {
        this.items = [100, 200, 300];
      })
    }
  }
}
@Entry
@Component
struct Parent {
  @State arr: number[] = [1, 2, 3];
  build() {
    Column() {
      Child({ items: $arr })
      ForEach(this.arr,
        item => {
          Text(`${item}`)
        },
        item => item.toString()
      )
    }
  }
}
🌈1.2.1.4 @Provide/@Consume 与后代组件双向同步
特点 描述
双向数据同步 @Provide和@Consume应用于与后代组件的双向数据同步
状态数据传递 @Provide和@Consume应用于状态数据在多个层级之间传递的场景
解除参数传递 @Provide和@Consume摆脱参数传递机制的束缚，实现跨层级传递
绑定关系 @Provide和@Consume通过相同的变量名或者相同的变量别名绑定时，@Provide修饰的变量和@Consume修饰的变量是一对多的关系
限制条件 不允许在同一个自定义组件内，包括其子组件中声明多个同名或者同别名的@Provide装饰的变量

@Prop变量装饰器只支持string、number、boolean、enum类型，以及这些类型的数组。不支持复杂类型（比如any类型）

父子组件初始化和传递装饰图如下：

在这里插入图片描述

🍬1.2.1.4.1 变化规则

  • 当装饰的数据类型为boolean、string、number类型时，可以观察到数值的变化。

  • 当装饰的数据类型为class或者Object的时候，可以观察到赋值和属性赋值的变化（属性为Object.keys(observedObject)返回的所有属性）。

  • 当装饰的对象是array的时候，可以观察到数组的添加、删除、更新数组单元。

🍬1.2.1.4.2 使用场景
@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()
    }
  }
}
🌈1.2.1.5 @Observed/@ObjectLink 嵌套类对象属性变化
特点 描述
双向数据同步 @ObjectLink和@Observed类装饰器用于在涉及嵌套对象或数组的场景中进行双向数据同步
观察属性变化 被@Observed装饰的类，可以被观察到属性的变化
双向数据绑定 子组件中@ObjectLink装饰器装饰的状态变量用于接收@Observed装饰的类的实例，和父组件中对应的状态变量建立双向数据绑定
实例类型 这个实例可以是数组中的被@Observed装饰的项，或者是class object中的属性，这个属性同样也需要被@Observed装饰
搭配使用 单独使用@Observed是没有任何作用的，需要搭配@ObjectLink或者@Prop使用
限制条件 使用@Observed装饰class会改变class原始的原型链，@ObjectLink装饰器不能在@Entry装饰的自定义组件中使用

类型必须是@Observed装饰的class，可用于初始化常规变量、@State、@Link、@Prop、@Provide

嵌套类对象装饰图如下：
在这里插入图片描述

🍬1.2.1.5.1 变化规则
class ClassA {
  public c: number;

  constructor(c: number) {
    this.c = c;
  }
}

@Observed
class ClassB {
  public a: ClassA;
  public b: number;

  constructor(a: ClassA, b: number) {
    this.a = a;
    this.b = b;
  }
}

@ObjectLink b: ClassB

// 赋值变化可以被观察到
this.b.a = new ClassA(5)
this.b.b = 5

// ClassA没有被@Observed装饰，其属性的变化观察不到
this.b.a.c = 5
🍬1.2.1.5.2 使用场景

1、嵌套对象

// objectLinkNestedObjects.ets
let NextID: number = 1;

@Observed
class ClassA {
  public id: number;
  public c: number;

  constructor(c: number) {
    this.id = NextID++;
    this.c = c;
  }
}

@Observed
class ClassB {
  public a: ClassA;

  constructor(a: ClassA) {
    this.a = a;
  }
}

@Component
struct ViewA {
  label: string = 'ViewA1';
  @ObjectLink a: ClassA;

  build() {
    Row() {
      Button(`ViewA [${this.label}] this.a.c=${this.a.c} +1`)
        .onClick(() => {
          this.a.c += 1;
        })
    }
  }
}
@Entry
@Component
struct ViewB {
  @State b: ClassB = new ClassB(new ClassA(0));
  build() {
    Column() {
      ViewA({ label: 'ViewA #1', a: this.b.a })
      ViewA({ label: 'ViewA #2', a: this.b.a })
      Button(`ViewB: this.b.a.c+= 1`)
        .onClick(() => {
          this.b.a.c += 1;
        })
      Button(`ViewB: this.b.a = new ClassA(0)`)
        .onClick(() => {
          this.b.a = new ClassA(0);
        })
      Button(`ViewB: this.b = new ClassB(ClassA(0))`)
        .onClick(() => {
          this.b = new ClassB(new ClassA(0));
        })
    }
  }
}

2、对象数组

@Component
struct ViewA {
  // 子组件ViewA的@ObjectLink的类型是ClassA
  @ObjectLink a: ClassA;
  label: string = 'ViewA1';

  build() {
    Row() {
      Button(`ViewA [${this.label}] this.a.c = ${this.a.c} +1`)
        .onClick(() => {
          this.a.c += 1;
        })
    }
  }
}
@Entry
@Component
struct ViewB {
  // ViewB中有@State装饰的ClassA[]
  @State arrA: ClassA[] = [new ClassA(0), new ClassA(0)];
  build() {
    Column() {
      ForEach(this.arrA,
        (item) => {
          ViewA({ label: `#${item.id}`, a: item })
        },
        (item) => item.id.toString()
      )
      // 使用@State装饰的数组的数组项初始化@ObjectLink，其中数组项是被@Observed装饰的ClassA的实例
      ViewA({ label: `ViewA this.arrA[first]`, a: this.arrA[0] })
      ViewA({ label: `ViewA this.arrA[last]`, a: this.arrA[this.arrA.length-1] })
      Button(`ViewB: reset array`)
        .onClick(() => {
          this.arrA = [new ClassA(0), new ClassA(0)];
        })
      Button(`ViewB: push`)
        .onClick(() => {
          this.arrA.push(new ClassA(0))
        })
      Button(`ViewB: shift`)
        .onClick(() => {
          this.arrA.shift()
        })
      Button(`ViewB: chg item property in middle`)
        .onClick(() => {
          this.arrA[Math.floor(this.arrA.length / 2)].c = 10;
        })
      Button(`ViewB: chg item property in middle`)
        .onClick(() => {
          this.arrA[Math.floor(this.arrA.length / 2)] = new ClassA(11);
        })
    }
  }
}

3、二维数组

@Observed
class StringArray extends Array<String> {
}

@Observed
class StringArray extends Array<String> {
}

@Component
struct ItemPage {
  @ObjectLink itemArr: StringArray;

  build() {
    Row() {
      Text('ItemPage')
        .width(100).height(100)

      ForEach(this.itemArr,
        item => {
          Text(item)
            .width(100).height(100)
        },
        item => item
      )
    }
  }
}

@Entry
@Component
struct IndexPage {
  @State arr: Array<StringArray> = [new StringArray(), new StringArray(), new StringArray()];

  build() {
    Column() {
      ItemPage({ itemArr: this.arr[0] })
      ItemPage({ itemArr: this.arr[1] })
      ItemPage({ itemArr: this.arr[2] })

      Divider()

      ForEach(this.arr,
        itemArr => {
          ItemPage({ itemArr: itemArr })
        },
        itemArr => itemArr[0]
      )

      Divider()

      Button('update')
        .onClick(() => {
          console.error('Update all items in arr');
          if (this.arr[0][0] !== undefined) {
            // 正常情况下需要有一个真实的ID来与ForEach一起使用，但此处没有
            // 因此需要确保推送的字符串是唯一的。
            this.arr[0].push(`${this.arr[0].slice(-1).pop()}${this.arr[0].slice(-1).pop()}`);
            this.arr[1].push(`${this.arr[1].slice(-1).pop()}${this.arr[1].slice(-1).pop()}`);
            this.arr[2].push(`${this.arr[2].slice(-1).pop()}${this.arr[2].slice(-1).pop()}`);
          } else {
            this.arr[0].push('Hello');
            this.arr[1].push('World');
            this.arr[2].push('!');
          }
        })
    }
  }
}

☀️1.2.2 管理应用拥有的状态

存储方式 描述
LocalStorage 页面级UI状态存储，通常用于UIAbility内、页面间的状态共享
AppStorage 特殊的单例LocalStorage对象，由UI框架在应用程序启动时创建，为应用程序UI状态属性提供中央存储
PersistentStorage 持久化存储UI状态，通常和AppStorage配合使用，选择AppStorage存储的数据写入磁盘，以确保这些属性在应用程序重新启动时的值与应用程序关闭时的值相同
Environment 应用程序运行的设备的环境参数，环境参数会同步到AppStorage中，可以和AppStorage搭配使用
🌈1.2.2.1 LocalStorage：页面级UI状态存储
🍬1.2.2.1.1 变化规则
装饰器 描述
@LocalStorageProp @LocalStorageProp装饰的变量和与LocalStorage中给定属性建立单向同步关系
@LocalStorageLink @LocalStorageLink装饰的变量和在@Component中创建与LocalStorage中给定属性建立双向同步关系
限制条件 LocalStorage创建后，命名属性的类型不可更改。后续调用Set时必须使用相同类型的值
LocalStorage是页面级存储，GetShared接口仅能获取当前Stage通过windowStage.loadContent传入的LocalStorage实例，否则返回undefined

  • 当@LocalStorageLink(key)装饰的数值改变被观察到时，修改将被同步回LocalStorage对应属性键值key的属性中。

  • LocalStorage中属性键值key对应的数据一旦改变，属性键值key绑定的所有的数据（包括双向@LocalStorageLink和单向@LocalStorageProp）都将同步修改；

  • 当@LocalStorageLink(key)装饰的数据本身是状态变量，它的改变不仅仅会同步回LocalStorage中，还会引起所属的自定义组件的重新渲染。

🍬1.2.2.1.2 使用场景

1、应用逻辑使用LocalStorage

let storage = new LocalStorage({ 'PropA': 47 }); // 创建新实例并使用给定对象初始化
let propA = storage.get('PropA') // propA == 47
let link1 = storage.link('PropA'); // link1.get() == 47
let link2 = storage.link('PropA'); // link2.get() == 47
let prop = storage.prop('PropA'); // prop.get() = 47
link1.set(48); // two-way sync: link1.get() == link2.get() == prop.get() == 48
prop.set(1); // one-way sync: prop.get()=1; but link1.get() == link2.get() == 48
link1.set(49); // two-way sync: link1.get() == link2.get() == prop.get() == 49

2、从UI内部使用LocalStorage

// 创建新实例并使用给定对象初始化
let storage = new LocalStorage({ 'PropA': 47 });

@Component
struct Child {
  // @LocalStorageLink变量装饰器与LocalStorage中的'PropA'属性建立双向绑定
  @LocalStorageLink('PropA') storLink2: number = 1;

  build() {
    Button(`Child from LocalStorage ${this.storLink2}`)
      // 更改将同步至LocalStorage中的'PropA'以及Parent.storLink1
      .onClick(() => this.storLink2 += 1)
  }
}
// 使LocalStorage可从@Component组件访问
@Entry(storage)
@Component
struct CompA {
  // @LocalStorageLink变量装饰器与LocalStorage中的'PropA'属性建立双向绑定
  @LocalStorageLink('PropA') storLink1: number = 1;
  build() {
    Column({ space: 15 }) {
      Button(`Parent from LocalStorage ${this.storLink1}`) // initial value from LocalStorage will be 47, because 'PropA' initialized already
        .onClick(() => this.storLink1 += 1)
      // @Component子组件自动获得对CompA LocalStorage实例的访问权限。
      Child()
    }
  }
}

3、@LocalStorageProp和LocalStorage单向同步的简单场景

// 创建新实例并使用给定对象初始化
let storage = new LocalStorage({ 'PropA': 47 });
// 使LocalStorage可从@Component组件访问
@Entry(storage)
@Component
struct CompA {
  // @LocalStorageProp变量装饰器与LocalStorage中的'PropA'属性建立单向绑定
  @LocalStorageProp('PropA') storProp1: number = 1;

  build() {
    Column({ space: 15 }) {
      // 点击后从47开始加1，只改变当前组件显示的storProp1，不会同步到LocalStorage中
      Button(`Parent from LocalStorage ${this.storProp1}`)
        .onClick(() => this.storProp1 += 1)
      Child()
    }
  }
}
@Component
struct Child {
  // @LocalStorageProp变量装饰器与LocalStorage中的'PropA'属性建立单向绑定
  @LocalStorageProp('PropA') storProp2: number = 2;
  build() {
    Column({ space: 15 }) {
      // 当CompA改变时，当前storProp2不会改变，显示47
      Text(`Parent from LocalStorage ${this.storProp2}`)
    }
  }
}

4、@LocalStorageLink和LocalStorage双向同步的简单场景

// 构造LocalStorage实例
let storage = new LocalStorage({ 'PropA': 47 });
// 调用link9+接口构造'PropA'的双向同步数据，linkToPropA 是全局变量
let linkToPropA = storage.link('PropA');

@Entry(storage)
@Component
struct CompA {

  // @LocalStorageLink('PropA')在CompA自定义组件中创建'PropA'的双向同步数据，初始值为47，因为在构造LocalStorage已经给“PropA”设置47
  @LocalStorageLink('PropA') storLink: number = 1;

  build() {
    Column() {
      Text(`incr @LocalStorageLink variable`)
        // 点击“incr @LocalStorageLink variable”，this.storLink加1，改变同步回storage，全局变量linkToPropA也会同步改变 

        .onClick(() => this.storLink += 1)
      // 并不建议在组件内使用全局变量linkToPropA.get()，因为可能会有生命周期不同引起的错误。
      Text(`@LocalStorageLink: ${this.storLink} - linkToPropA: ${linkToPropA.get()}`)
    }
  }
}

5、兄弟节点之间同步状态变量

let storage = new LocalStorage({ countStorage: 1 });

@Component
struct Child {
  // 子组件实例的名字
  label: string = 'no name';
  // 和LocalStorage中“countStorage”的双向绑定数据
  @LocalStorageLink('countStorage') playCountLink: number = 0;

  build() {
    Row() {
      Text(this.label)
        .width(50).height(60).fontSize(12)
      Text(`playCountLink ${this.playCountLink}: inc by 1`)
        .onClick(() => {
          this.playCountLink += 1;
        })
        .width(200).height(60).fontSize(12)
    }.width(300).height(60)
  }
}
@Entry(storage)
@Component
struct Parent {
  @LocalStorageLink('countStorage') playCount: number = 0;
  build() {
    Column() {
      Row() {
        Text('Parent')
          .width(50).height(60).fontSize(12)
        Text(`playCount ${this.playCount} dec by 1`)
          .onClick(() => {
            this.playCount -= 1;
          })
          .width(250).height(60).fontSize(12)
      }.width(300).height(60)
      Row() {
        Text('LocalStorage')
          .width(50).height(60).fontSize(12)
        Text(`countStorage ${this.playCount} incr by 1`)
          .onClick(() => {
            storage.set<number>('countStorage', 1 + storage.get<number>('countStorage'));
          })
          .width(250).height(60).fontSize(12)
      }.width(300).height(60)
      Child({ label: 'ChildA' })
      Child({ label: 'ChildB' })
      Text(`playCount in LocalStorage for debug ${storage.get<number>('countStorage')}`)
        .width(300).height(60).fontSize(12)
    }
  }
}

6、将LocalStorage实例从UIAbility共享到一个或多个视图

// EntryAbility.ts
import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
import window from '@ohos.window';
let para:Record<string,number> = { 'PropA': 47 };
let localStorage: LocalStorage = new LocalStorage(para);
export default class EntryAbility extends UIAbility {
  storage: LocalStorage = localStorage

  onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage) {
    windowStage.loadContent('pages/Index', this.storage);
  }
}

// 通过GetShared接口获取stage共享的LocalStorage实例
let storage = LocalStorage.GetShared()

@Entry(storage)
@Component
struct CompA {
  // can access LocalStorage instance using 
  // @LocalStorageLink/Prop decorated variables
  @LocalStorageLink('PropA') varA: number = 1;

  build() {
    Column() {
      Text(`${this.varA}`).fontSize(50)
    }
  }
}
🌈1.2.2.2 AppStorage：AppStorage
🍬1.2.2.2.1 变化规则

和前面一样传递的参数变成@StorageProp和@StorageLink

  • 当装饰的数据类型为boolean、string、number类型时，可以观察到数值的变化。
  • 当装饰的数据类型为class或者Object时，可以观察到赋值和属性赋值的变化，即Object.keys(observedObject)返回的所有属性。
  • 当装饰的对象是array时，可以观察到数组添加、删除、更新数组单元的变化。
🍬1.2.2.2.2 使用场景

1、从应用逻辑使用AppStorage和LocalStorage

AppStorage.SetOrCreate('PropA', 47);

let storage: LocalStorage = new LocalStorage({ 'PropA': 17 });
let propA: number = AppStorage.Get('PropA') // propA in AppStorage == 47, propA in LocalStorage == 17
var link1: SubscribedAbstractProperty<number> = AppStorage.Link('PropA'); // link1.get() == 47
var link2: SubscribedAbstractProperty<number> = AppStorage.Link('PropA'); // link2.get() == 47
var prop: SubscribedAbstractProperty<number> = AppStorage.Prop('PropA'); // prop.get() == 47

link1.set(48); // two-way sync: link1.get() == link2.get() == prop.get() == 48
prop.set(1); // one-way sync: prop.get() == 1; but link1.get() == link2.get() == 48
link1.set(49); // two-way sync: link1.get() == link2.get() == prop.get() == 49

storage.get('PropA') // == 17 
storage.set('PropA', 101);
storage.get('PropA') // == 101

AppStorage.Get('PropA') // == 49
link1.get() // == 49
link2.get() // == 49
prop.get() // == 49

2、从UI内部使用AppStorage和LocalStorage

AppStorage.SetOrCreate('PropA', 47);
let storage = new LocalStorage({ 'PropA': 48 });

@Entry(storage)
@Component
struct CompA {
  @StorageLink('PropA') storLink: number = 1;
  @LocalStorageLink('PropA') localStorLink: number = 1;

  build() {
    Column({ space: 20 }) {
      Text(`From AppStorage ${this.storLink}`)
        .onClick(() => this.storLink += 1)
      Text(`From LocalStorage ${this.localStorLink}`)
        .onClick(() => this.localStorLink += 1)
    }
  }
}

3、不建议借助@StorageLink的双向同步机制实现事件通知

// xxx.ets
class ViewData {
  title: string;
  uri: Resource;
  color: Color = Color.Black;

  constructor(title: string, uri: Resource) {
    this.title = title;
    this.uri = uri
  }
}

@Entry
@Component
struct Gallery2 {
  dataList: Array<ViewData> = [new ViewData('flower', $r('app.media.icon')), new ViewData('OMG', $r('app.media.icon')), new ViewData('OMG', $r('app.media.icon'))]
  scroller: Scroller = new Scroller()

  build() {
    Column() {
      Grid(this.scroller) {
        ForEach(this.dataList, (item: ViewData, index?: number) => {
          GridItem() {
            TapImage({
              uri: item.uri,
              index: index
            })
          }.aspectRatio(1)
        }, (item: ViewData, index?: number) => {
          return JSON.stringify(item) + index;
        })
      }.columnsTemplate('1fr 1fr')
    }
  }
}
@Component
export struct TapImage {
  @StorageLink('tapIndex') @Watch('onTapIndexChange') tapIndex: number = -1;
  @State tapColor: Color = Color.Black;
  private index: number = 0;
  private uri: Resource = {
    id: 0,
    type: 0,
    moduleName: "",
    bundleName: ""
  };
  // 判断是否被选中
  onTapIndexChange() {
    if (this.tapIndex >= 0 && this.index === this.tapIndex) {
      console.info(`tapindex: ${this.tapIndex}, index: ${this.index}, red`)
      this.tapColor = Color.Red;
    } else {
      console.info(`tapindex: ${this.tapIndex}, index: ${this.index}, black`)
      this.tapColor = Color.Black;
    }
  }
  build() {
    Column() {
      Image(this.uri)
        .objectFit(ImageFit.Cover)
        .onClick(() => {
          this.tapIndex = this.index;
        })
        .border({ width: 5, style: BorderStyle.Dotted, color: this.tapColor })
    }
  }
}

// xxx.ets
import emitter from '@ohos.events.emitter';

let NextID: number = 0;

class ViewData {
  title: string;
  uri: Resource;
  color: Color = Color.Black;
  id: number;

  constructor(title: string, uri: Resource) {
    this.title = title;
    this.uri = uri
    this.id = NextID++;
  }
}

@Entry
@Component
struct Gallery2 {
  dataList: Array<ViewData> = [new ViewData('flower', $r('app.media.icon')), new ViewData('OMG', $r('app.media.icon')), new ViewData('OMG', $r('app.media.icon'))]
  scroller: Scroller = new Scroller()
  private preIndex: number = -1

  build() {
    Column() {
      Grid(this.scroller) {
        ForEach(this.dataList, (item: ViewData) => {
          GridItem() {
            TapImage({
              uri: item.uri,
              index: item.id
            })
          }.aspectRatio(1)
          .onClick(() => {
            if (this.preIndex === item.id) {
              return
            }
            let innerEvent: emitter.InnerEvent = { eventId: item.id }
            // 选中态：黑变红
            let eventData: emitter.EventData = {
              data: {
                "colorTag": 1
              }
            }
            emitter.emit(innerEvent, eventData)
            if (this.preIndex != -1) {
              console.info(`preIndex: ${this.preIndex}, index: ${item.id}, black`)
              let innerEvent: emitter.InnerEvent = { eventId: this.preIndex }
              // 取消选中态：红变黑
              let eventData: emitter.EventData = {
                data: {
                  "colorTag": 0
                }
              }
              emitter.emit(innerEvent, eventData)
            }
            this.preIndex = item.id
          })
        }, (item: ViewData) => JSON.stringify(item))
      }.columnsTemplate('1fr 1fr')
    }
  }
}
@Component
export struct TapImage {
  @State tapColor: Color = Color.Black;
  private index: number = 0;
  private uri: Resource = {
    id: 0,
    type: 0,
    moduleName: "",
    bundleName: ""
  };
  onTapIndexChange(colorTag: emitter.EventData) {
    if (colorTag.data != null) {
      this.tapColor = colorTag.data.colorTag ? Color.Red : Color.Black
    }
  }
  aboutToAppear() {
    //定义事件ID
    let innerEvent: emitter.InnerEvent = { eventId: this.index }
    emitter.on(innerEvent, data => {
      this.onTapIndexChange(data)
    })
  }
  build() {
    Column() {
      Image(this.uri)
        .objectFit(ImageFit.Cover)
        .border({ width: 5, style: BorderStyle.Dotted, color: this.tapColor })
    }
  }
}

以上通知事件逻辑简化成三元表达式

// xxx.ets
class ViewData {
  title: string;
  uri: Resource;
  color: Color = Color.Black;

  constructor(title: string, uri: Resource) {
    this.title = title;
    this.uri = uri
  }
}

@Entry
@Component
struct Gallery2 {
  dataList: Array<ViewData> = [new ViewData('flower', $r('app.media.icon')), new ViewData('OMG', $r('app.media.icon')), new ViewData('OMG', $r('app.media.icon'))]
  scroller: Scroller = new Scroller()

  build() {
    Column() {
      Grid(this.scroller) {
        ForEach(this.dataList, (item: ViewData, index?: number) => {
          GridItem() {
            TapImage({
              uri: item.uri,
              index: index
            })
          }.aspectRatio(1)
        }, (item: ViewData, index?: number) => {
          return JSON.stringify(item) + index;
        })
      }.columnsTemplate('1fr 1fr')
    }
  }
}
@Component
export struct TapImage {
  @StorageLink('tapIndex') tapIndex: number = -1;
  @State tapColor: Color = Color.Black;
  private index: number = 0;
  private uri: Resource = {
    id: 0,
    type: 0,
    moduleName: "",
    bundleName: ""
  };
  build() {
    Column() {
      Image(this.uri)
        .objectFit(ImageFit.Cover)
        .onClick(() => {
          this.tapIndex = this.index;
        })
        .border({
          width: 5,
          style: BorderStyle.Dotted,
          color: (this.tapIndex >= 0 && this.index === this.tapIndex) ? Color.Red : Color.Black
        })
    }
  }
}

AppStorage与PersistentStorage以及Environment配合使用时，需要注意以下几点：

  • 在AppStorage中创建属性后，调用PersistentStorage.persistProp()接口时，会使用在AppStorage中已经存在的值，并覆盖PersistentStorage中的同名属性，所以建议要使用相反的调用顺序，反例可见在PersistentStorage之前访问AppStorage中的属性；

  • 如果在AppStorage中已经创建属性后，再调用Environment.envProp()创建同名的属性，会调用失败。因为AppStorage已经有同名属性，Environment环境变量不会再写入AppStorage中，所以建议AppStorage中属性不要使用Environment预置环境变量名。

  • 状态装饰器装饰的变量，改变会引起UI的渲染更新，如果改变的变量不是用于UI更新，只是用于消息传递，推荐使用 emitter方式。例子可见不建议借助@StorageLink的双向同步机制实现事件通知。

🌈1.2.2.3 PersistentStorage：持久化存储UI状态
概述 解释
持久化 PersistentStorage会将选定的AppStorage属性保存在设备磁盘上。应用程序可以使用API来决定哪些AppStorage属性应该被持久化。UI和业务逻辑不直接访问PersistentStorage中的属性，所有属性访问都是对AppStorage的访问，而且AppStorage中的更改会自动同步到PersistentStorage。
属性同步 PersistentStorage和AppStorage中的属性建立双向同步。应用程序开发人员通常通过AppStorage访问PersistentStorage，还有一些接口可用于管理持久化属性，但业务逻辑始终通过AppStorage获取和设置属性。
限制条件 PersistentStorage允许的类型和值包括数字、字符串、布尔值、枚举等简单类型以及可以通过JSON.stringify()和JSON.parse()重建的对象。不支持的类型和值包括嵌套对象（如对象数组、对象属性为对象等）、undefined和null。
性能 应避免持久化大型数据集和经常变化的变量，因为持久化数据是一个相对缓慢的操作。最好使用小于2kb的数据进行持久化，如果需要存储大量的数据，建议使用数据库API，因为PersistentStorage写入磁盘的操作是同步的，大量的数据本地化读写会同步在UI线程中执行，影响UI渲染性能。
使用限制 PersistentStorage只能在UI页面内使用，否则将无法持久化数据。
🍬1.2.2.3.1 变化规则

类似AppStorage，流程图如下：

在这里插入图片描述

🍬1.2.2.3.2 使用场景
PersistentStorage.PersistProp('aProp', 47);

@Entry
@Component
struct Index {
  @State message: string = 'Hello World'
  @StorageLink('aProp') aProp: number = 48

  build() {
    Row() {
      Column() {
        Text(this.message)
        // 应用退出时会保存当前结果。重新启动后，会显示上一次的保存结果
        Text(`${this.aProp}`)
          .onClick(() => {
            this.aProp += 1;
          })
      }
    }
  }
}
🌈1.2.2.4 Environment：设备环境查询

Environment是ArkUI框架在应用程序启动时创建的单例对象。它为AppStorage提供了一系列描述应用程序运行状态的属性。Environment的所有属性都是不可变的（即应用不可写入），所有的属性都是简单类型。

🍬1.2.2.4.1 变化规则

不可读写

🍬1.2.2.4.2 使用场景

1、从UI中访问Environment参数

// 将设备languageCode存入AppStorage中
Environment.EnvProp('languageCode', 'en');
let enable = AppStorage.Get('languageCode');

@Entry
@Component
struct Index {
  @StorageProp('languageCode') languageCode: string = 'en';

  build() {
    Row() {
      Column() {
        // 输出当前设备的languageCode
        Text(this.languageCode)
      }
    }
  }
}

2、应用逻辑使用Environment

// 使用Environment.EnvProp将设备运行languageCode存入AppStorage中；
Environment.EnvProp('languageCode', 'en');
// 从AppStorage获取单向绑定的languageCode的变量
const lang: SubscribedAbstractProperty<string> = AppStorage.Prop('languageCode');

if (lang.get() === 'zh') {
  console.info('你好');
} else {
  console.info('Hello!');
}

☀️1.2.3 其他状态管理功能

  • @Watch：用于监听状态变量的变化。
运算符：给内置组件提供TS变量的引用，使得TS变量和内置组件的内部状态保持同步。 ##### 🌈1.2.2.1 使用场景 1、@Watch和自定义组件更新 ```clike @Component struct TotalView { @Prop @Watch('onCountUpdated') count: number; @State total: number = 0; // @Watch cb onCountUpdated(propName: string): void { this.total += this.count; } build() { Text(`Total: ${this.total}`) } } @Entry @Component struct CountModifier { @State count: number = 0; build() { Column() { Button('add to basket') .onClick(() => { this.count++ }) TotalView({ count: this.count }) } } } ``` 2、@Watch与@Link组合使用 ```clike class PurchaseItem { static NextId: number = 0; public id: number; public price: number; constructor(price: number) { this.id = PurchaseItem.NextId++; this.price = price; } } @Component struct BasketViewer { @Link @Watch('onBasketUpdated') shopBasket: PurchaseItem[]; @State totalPurchase: number = 0; updateTotal(): number { let total = this.shopBasket.reduce((sum, i) => sum + i.price, 0); // 超过100欧元可享受折扣 if (total >= 100) { total = 0.9 * total; } return total; } // @Watch 回调 onBasketUpdated(propName: string): void { this.totalPurchase = this.updateTotal(); } build() { Column() { ForEach(this.shopBasket, (item) => { Text(`Price: ${item.price.toFixed(2)} €`) }, item => item.id.toString() ) Text(`Total: ${this.totalPurchase.toFixed(2)} €`) } } } @Entry @Component struct BasketModifier { @State shopBasket: PurchaseItem[] = []; build() { Column() { Button('Add to basket') .onClick(() => { this.shopBasket.push(new PurchaseItem(Math.round(100 * Math.random()))) }) BasketViewer({ shopBasket: $shopBasket }) } } } ``` ##### 🌈1.2.2.2 $$语法：内置组件双向同步 ```clike // xxx.ets @Entry @Component struct RefreshExample { @State isRefreshing: boolean = false @State counter: number = 0 build() { Column() { Text('Pull Down and isRefreshing: ' + this.isRefreshing) .fontSize(30) .margin(10) Refresh({ refreshing: $$this.isRefreshing, offset: 120, friction: 100 }) { Text('Pull Down and refresh: ' + this.counter) .fontSize(30) .margin(10) } .onStateChange((refreshStatus: RefreshStatus) => { console.info('Refresh onStatueChange state is ' + refreshStatus) }) } } } ``` ------ # 🚀感谢：给读者的一封信 亲爱的读者， 我在这篇文章中投入了大量的心血和时间，希望为您提供有价值的内容。这篇文章包含了深入的研究和个人经验，我相信这些信息对您非常有帮助。 如果您觉得这篇文章对您有所帮助，我诚恳地请求您考虑赞赏1元钱的支持。这个金额不会对您的财务状况造成负担，但它会对我继续创作高质量的内容产生积极的影响。 我之所以写这篇文章，是因为我热爱分享有用的知识和见解。您的支持将帮助我继续这个使命，也鼓励我花更多的时间和精力创作更多有价值的内容。 如果您愿意支持我的创作，请扫描下面二维码，您的支持将不胜感激。同时，如果您有任何反馈或建议，也欢迎与我分享。 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/e06a317e89694a23ad89d2c59538c3a1.jpeg) 再次感谢您的阅读和支持！ 最诚挚的问候， "愚公搬代码"
【版权声明】本文为华为云社区用户原创内容，转载时必须标注文章的来源（华为云社区）、文章链接、文章作者等基本信息， 否则作者和本社区有权追究责任。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，欢迎发送邮件进行举报，并提供相关证据，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容，举报邮箱： cloudbbs@huaweicloud.com
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