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載入並顯示分頁資料

分頁程式庫提供強大的功能，可載入並顯示大型資料集內的分頁資料。本指南說明如何使用分頁程式庫，設定來自網路資料來源的分頁資料串流，並顯示在 RecyclerView 中。

定義資料來源

首先，你必須定義 PagingSource 實作來識別資料來源。PagingSource API 類別包含 load() 方法，您必須覆寫該方法，指出如何從對應的資料來源擷取分頁資料。

直接使用 PagingSource 類別來使用 Kotlin 協同程式執行非同步載入。分頁程式庫也提供支援其他非同步架構的類別：

如要使用 RxJava，請改為導入 RxPagingSource。
如要透過 Guava 使用 ListenableFuture，請改為導入 ListenableFuturePagingSource。

選取鍵和值類型

PagingSource<Key, Value> 有兩個類型參數：Key 和 Value。鍵會定義用於載入資料的 ID，值則是資料本身的類型。舉例來說，假設您將 Int 頁碼傳遞至 Retrofit，從網路載入 User 物件的網頁，就可選取 Int 做為 Key 的類型，並將 User 設為 Value 的類型。

定義 PagingSource

以下範例會實作 PagingSource，依據頁碼載入項目頁面。Key 類型為 Int，Value 類型為 User。

Kotlin

class ExamplePagingSource(
    val backend: ExampleBackendService,
    val query: String
) : PagingSource<Int, User>() {
  override suspend fun load(
    params: LoadParams<Int>
  ): LoadResult<Int, User> {
    try {
      // Start refresh at page 1 if undefined.
      val nextPageNumber = params.key ?: 1
      val response = backend.searchUsers(query, nextPageNumber)
      return LoadResult.Page(
        data = response.users,
        prevKey = null, // Only paging forward.
        nextKey = response.nextPageNumber
      )
    } catch (e: Exception) {
      // Handle errors in this block and return LoadResult.Error for
      // expected errors (such as a network failure).
    }
  }

  override fun getRefreshKey(state: PagingState<Int, User>): Int? {
    // 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.
    return state.anchorPosition?.let { anchorPosition ->
      val anchorPage = state.closestPageToPosition(anchorPosition)
      anchorPage?.prevKey?.plus(1) ?: anchorPage?.nextKey?.minus(1)
    }
  }
}

Java

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

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;
  }
}

一般 PagingSource 實作會將建構函式中的參數傳遞至 load() 方法，為查詢載入適合的資料。在上述範例中，相關的參數如下：

backend：提供資料的後端服務例項
query：要傳送到 backend 指定服務的搜尋查詢

LoadParams 物件包含要執行的載入作業相關資訊。其中包括要載入的鍵和要載入的項目數量。

LoadResult 物件包含載入作業的結果。LoadResult 是密封類別；視 load() 呼叫是否成功而定，可採用下列其中一個形式：

如果載入成功，就傳回 LoadResult.Page 物件。
如果載入失敗，則傳回 LoadResult.Error 物件。

下圖說明這個範例中的 load() 函式如何接收每次載入的鍵，並提供後續載入作業的鍵。

在每次 load() 呼叫中，ExamplePagingSource 會接受目前的鍵，並傳回下一個要載入的鍵。 — **圖 1.**圖表說明 `load()` 如何使用及更新鍵。

PagingSource 實作也必須實作 getRefreshKey() 方法，採用 PagingState 物件做為參數。當資料重新整理或在初始載入作業完成後失效時，這個方法會傳回要傳入 load() 方法的鍵。在後續重新整理資料時，分頁程式庫會自動呼叫這個方法。

處理錯誤

有很多原因會造成資料載入失敗，尤其是透過網路載入時。從 load() 方法傳回 LoadResult.Error 物件，即可回報載入期間發生的錯誤。

舉例來說，只要將下方程式碼加入 load() 方法，你就能擷取及回報前一個範例 ExamplePagingSource 中的載入錯誤：

Kotlin

catch (e: IOException) {
  // IOException for network failures.
  return LoadResult.Error(e)
} catch (e: HttpException) {
  // HttpException for any non-2xx HTTP status codes.
  return LoadResult.Error(e)
}

Java

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

Java

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);

如要進一步瞭解如何處理 Retrofit 錯誤，請參閱 PagingSource API 參考資料中的範例。

PagingSource 會收集 LoadResult.Error 物件並傳送至使用者介面，方便您採取行動。如要進一步瞭解如何在使用者介面中顯示載入狀態，請參閱管理及顯示載入狀態。

設定 PagingData 串流

接下來，你需要 PagingSource 實作的分頁資料串流。請在 ViewModel 中設定資料串流。Pager 類別提供方法，可顯示來自 PagingSource 的 PagingData 物件回應式串流。分頁程式庫支援使用多種串流類型，包括 Flow、LiveData 以及來自 RxJava 的 Flowable 和 Observable 類型。

建立 Pager 執行個體以設定回應式串流時，你必須為執行個體提供 PagingConfig 設定物件和一個用於通知 Pager 如何取得 PagingSource 實作執行個體的函式：

Kotlin

val flow = Pager(
  // Configure how data is loaded by passing additional properties to
  // PagingConfig, such as prefetchDistance.
  PagingConfig(pageSize = 20)
) {
  ExamplePagingSource(backend, query)
}.flow
  .cachedIn(viewModelScope)

Java

// 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

// 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);

cachedIn() 運算子會共用資料串流，並透過提供的 CoroutineScope 快取已載入的資料。這個範例會使用生命週期 lifecycle-viewmodel-ktx 構件提供的 viewModelScope。

Pager 物件會呼叫來自 PagingSource 物件的 load() 方法，為其提供 LoadParams 物件，並接收傳回的 LoadResult 物件。

定義 RecyclerView 轉換介面

你也必須設定轉換介面將資料納入 RecyclerView 清單中。為了達成這個目的，分頁程式庫提供了 PagingDataAdapter 類別。

定義擴充 PagingDataAdapter 的類別。在範例中，UserAdapter 擴充 PagingDataAdapter 以提供 User 類型的 RecyclerView 轉換介面清單項目，並使用 UserViewHolder 做為檢視畫面預留位置：

Kotlin

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

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

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);
  }
}

轉換介面也必須定義 onCreateViewHolder() 和 onBindViewHolder() 方法，並指定 DiffUtil.ItemCallback。其運作方式與定義 RecyclerView 清單轉換介面時相同：

Kotlin

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

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

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);
  }
}

在使用者介面中顯示分頁資料

現在你已定義 PagingSource、建立一個方式讓應用程式產生 PagingData 串流，並定義 PagingDataAdapter，你已經準備好將這些元素串連在一起，並在你的活動中顯示頁面資料。

在活動的 onCreate 或片段的 onViewCreated 方法中執行下列步驟：

建立 PagingDataAdapter 類別的執行個體。
將 PagingDataAdapter 執行個體傳遞至你要顯示分頁資料的 RecyclerView 清單。
觀察 PagingData 串流，並將每個產生的值傳遞至轉接程式的 submitData() 方法。

Kotlin

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

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

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));

RecyclerView 清單現在會顯示資料來源的分頁資料，並在必要時自動載入另一個頁面。

其他資源

如要進一步瞭解 Paging 程式庫，請參閱以下資源：

程式碼研究室

Android Paging 進階程式碼研究室

範例

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