Carregar e exibir dados paginados

A biblioteca Paging fornece recursos avançados para carregar e exibir dados paginados de um conjunto de dados maior. Este guia demonstra como usar a biblioteca Paging para configurar um fluxo de dados paginados de uma fonte de dados de rede e exibi-los em uma RecyclerView.

Definir uma fonte de dados

O primeiro passo é definir uma implementação de PagingSource para identificar a fonte de dados. A classe de API PagingSource inclui o método load(), que precisa ser modificado para indicar como recuperar dados paginados da fonte de dados correspondente.

Use a classe PagingSource diretamente para usar corrotinas do Kotlin para carregamento assíncrono. A biblioteca Paging também fornece classes para compatibilidade com outros frameworks assíncronos:

Para usar RxJava, implemente RxPagingSource.
Para usar ListenableFuture do Guava, implemente ListenableFuturePagingSource.

Selecionar tipos de chave e valor

PagingSource<Key, Value> tem dois parâmetros de tipo: Key e Value. A chave define o identificador usado para carregar os dados, e o valor é o tipo dos próprios dados. Por exemplo, se você carregar páginas de objetos User da rede transmitindo números de página Int para Retrofit, selecione Int como o tipo Key e User como o tipo Value.

Definir a PagingSource

O exemplo a seguir implementa uma PagingSource que carrega páginas de itens por número de página. O tipo Key é Int, e o tipo Value é 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 if it is an
      // expected error (such as a network failure).
    }
  }
}

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 SearchUsersResponse response) {
    return new LoadResult.Page<>(
      response.getUsers(),
      null, // Only paging forward.
      response.getNextPageNumber(),
      LoadResult.Page.COUNT_UNDEFINED,
      LoadResult.Page.COUNT_UNDEFINED);
  }
}

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 SearchUsersResponse response) {
    return new LoadResult.Page<>(
      response.getUsers(),
      null, // Only paging forward.
      response.getNextPageNumber(),
      LoadResult.Page.COUNT_UNDEFINED,
      LoadResult.Page.COUNT_UNDEFINED);
  }
}

Uma implementação típica de PagingSource transmite parâmetros fornecidos no construtor ao método load() para carregar os dados apropriados em uma consulta. No exemplo acima, esses parâmetros são:

backend: uma instância do serviço de back-end que fornece os dados.
query: a consulta de pesquisa a ser enviada ao serviço indicado por backend.

O objeto LoadParams contém informações sobre a operação de carregamento a ser executada. Isso inclui a chave e o número de itens a serem carregados.

O objeto LoadResult contém o resultado da operação de carregamento. LoadResult é uma classe selada que pode assumir uma de duas formas, dependendo do êxito da chamada load():

Se o carregamento for bem-sucedido, um objeto LoadResult.Page é retornado.
Se o carregamento não for bem-sucedido, um objeto LoadResult.Error é retornado.

A Figura 1 ilustra como a função load() neste exemplo recebe a chave para cada carregamento e fornece a chave para o carregamento subsequente.

Em cada chamada load(), a ExamplePagingSource recebe a chave atual
e retorna a próxima chave a ser carregada.

Figura 1. Diagrama mostrando como load() usa e atualiza a chave.

Solucionar erros

As solicitações para carregar dados podem falhar por diversos motivos, especialmente no carregamento pela rede. Informe erros encontrados durante o carregamento retornando um objeto LoadResult.Error do método load().

Por exemplo, é possível identificar e relatar erros de carregamento em ExamplePagingSource do exemplo anterior adicionando o seguinte ao método load():

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);

Para mais informações sobre como lidar com erros de Retrofit, consulte as amostras na referência da API PagingSource.

PagingSource coleta e entrega objetos LoadResult.Error à IU para que você possa tomar medidas quanto a eles. Para saber mais como expor o estado de carregamento na IU, consulte Exibir o estado de carregamento.

Configurar um fluxo de PagingData

Em seguida, você precisa de um fluxo de dados paginados da implementação de PagingSource. Normalmente, é preciso configurar o fluxo de dados no ViewModel. A classe Pager oferece métodos que expõem um fluxo reativo de objetos PagingData de uma PagingSource. A biblioteca Paging é compatível com o uso de vários tipos de fluxo, incluindo Flow, LiveData e os tipos Flowable e Observable do RxJava.

Ao criar uma instância de Pager para configurar seu fluxo reativo, é necessário fornecer à instância um objeto de configuração PagingConfig e uma função que informe Pager como ter uma instância da implementação de PagingSource:

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);

O operador cachedIn() torna o fluxo de dados compartilhável e armazena em cache os dados carregados com o CoroutineScope fornecido. Esse exemplo usa o viewModelScope fornecido pelo artefato lifecycle-viewmodel-ktx de Lifecycle.

O objeto Pager chama o método load() do objeto PagingSource, fornecendo o objeto LoadParams e recebendo o objeto LoadResult em troca.

Definir um adaptador RecyclerView

Também é necessário configurar um adaptador para receber os dados na sua lista RecyclerView. A biblioteca Paging oferece a classe PagingDataAdapter com essa finalidade.

Defina uma classe que estenda PagingDataAdapter. No exemplo, UserAdapter estende PagingDataAdapter para fornecer um adaptador RecyclerView para itens de lista do tipo User e usando UserViewHolder como proprietário da visualização:

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 may 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 may 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 may be null. ViewHolder must support binding a
    // null item as a placeholder.
    holder.bind(item);
  }
}

Seu adaptador também precisa definir os métodos onCreateViewHolder() e onBindViewHolder() e especificar um DiffUtil.ItemCallback. Isso funciona da mesma maneira que a definição de adaptadores de lista RecyclerView:

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);
  }
}

Exibir os dados paginados na sua IU

Agora que você definiu uma PagingSource, criou uma forma para o app gerar um fluxo de PagingData e definiu PagingDataAdapter, está pronto para conectar esses elementos e exibir dados paginados em sua atividade.

Realize as seguintes etapas no método onCreate da atividade ou onViewCreated do fragmento:

Crie uma instância da classe PagingDataAdapter.
Transmita a instância PagingDataAdapter para a lista RecyclerView em que você quer exibir os dados paginados.
Observe o fluxo PagingData e transmita cada valor gerado ao método submitData() do adaptador.

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, but Fragments should instead 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, but Fragments should instead use
// getViewLifecycleOwner().getLifecycle().
viewModel.liveData.observe(this, pagingData ->
  pagingAdapter.submitData(getLifecycle(), pagingData));

A lista RecyclerView agora exibe os dados paginados da fonte de dados e carrega automaticamente outra página quando necessário.

Exibir o estado de carregamento

A biblioteca Paging expõe o estado de carregamento a ser usado na IU por meio do objeto LoadState. LoadState assume uma destas três formas, dependendo do estado de carregamento atual:

Se não houver operação de carregamento ativa nem erros, LoadState será um objeto LoadState.NotLoading.
Se houver uma operação de carregamento ativa, LoadState será um objeto LoadState.Loading.
Se houver erro, LoadState será um objeto LoadState.Error.

Há duas maneiras de usar LoadState na sua IU: usar um listener e usar um adaptador de lista especial para apresentar o estado de carregamento diretamente na lista RecyclerView.

Usar um listener para apresentar o estado de carregamento

Para apresentar o estado de carregamento para uso geral na sua IU, PagingDataAdapter inclui o método addLoadStateListener().

Kotlin

// Activities can use lifecycleScope directly, but Fragments should instead use
// viewLifecycleOwner.lifecycleScope.
lifecycleScope.launch {
  pagingAdapter.loadStateFlow.collectLatest { loadStates ->
    progressBar.isVisible = loadStates.refresh is LoadState.Loading
    retry.isVisible = loadState.refresh !is LoadState.Loading
    errorMsg.isVisible = loadState.refresh is LoadState.Error
  }
}

Java

pagingAdapter.addLoadStateListener(loadStates -> {
  progressBar.setVisibility(loadStates.refresh instanceof LoadState.Loading
    ? View.VISIBLE : View.GONE);
  retry.setVisibility(loadStates.refresh instanceof LoadState.Loading
    ? View.GONE : View.VISIBLE);
  errorMsg.setVisibility(loadStates.refresh instanceof LoadState.Error
    ? View.VISIBLE : View.GONE);
});

Java

pagingAdapter.addLoadStateListener(loadStates -> {
  progressBar.setVisibility(loadStates.refresh instanceof LoadState.Loading
    ? View.VISIBLE : View.GONE);
  retry.setVisibility(loadStates.refresh instanceof LoadState.Loading
    ? View.GONE : View.VISIBLE);
  errorMsg.setVisibility(loadStates.refresh instanceof LoadState.Error
    ? View.VISIBLE : View.GONE);
});

Usar um adaptador para apresentar o estado de carregamento

A biblioteca Paging oferece outro adaptador de lista chamado LoadStateAdapter para apresentar o estado de carregamento diretamente na lista exibida de dados paginados.

Primeiro, crie uma classe que implemente LoadStateAdapter e defina os métodos onCreateViewHolder() e onBindViewHolder():

Kotlin

class LoadStateViewHolder(
  parent: ViewGroup,
  retry: () -> Unit
) : RecyclerView.ViewHolder(
  LayoutInflater.from(parent.context)
    .inflate(R.layout.load_state_item, parent, false)
) {
  private val binding = LoadStateItemBinding.bind(itemView)
  private val progressBar: ProgressBar = binding.progressBar
  private val errorMsg: TextView = binding.errorMsg
  private val retry: Button = binding.retryButton
    .also {
      it.setOnClickListener { retry() }
    }

  fun bind(loadState: LoadState) {
    if (loadState is LoadState.Error) {
      errorMsg.text = loadState.error.localizedMessage
    }

    progressBar.isVisible = loadState is LoadState.Loading
    retry.isVisible = loadState is LoadState.Error
    errorMsg.isVisible = loadState is LoadState.Error
  }
}

// Adapter that displays a loading spinner when
// state = LoadState.Loading, and an error message and retry
// button when state is LoadState.Error.
class ExampleLoadStateAdapter(
  private val retry: () -> Unit
) : LoadStateAdapter<LoadStateViewHolder()> {

  override fun onCreateViewHolder(
    parent: ViewGroup,
    loadState: LoadState
  ) = LoadStateViewHolder(parent, retry)

  override fun onBindViewHolder(
    holder: LoadStateViewHolder,
    loadState: LoadState
  ) = holder.bind(loadState)
}

Java

class LoadStateViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {
  private ProgressBar mProgressBar;
  private TextView mErrorMsg;
  private Button mRetry;

  LoadStateViewHolder(
    @NonNull ViewGroup parent,
    @NonNull View.OnClickListener retryCallback) {
    super(LayoutInflater.from(parent.getContext())
      .inflate(R.layout.load_state_item, parent, false));

    LoadStateItemBinding binding = LoadStateItemBinding.bind(itemView);
    mProgressBar = binding.progressBar;
    mErrorMsg = binding.errorMsg;
    mRetry = binding.retryButton;
  }

  public void bind(LoadState loadState) {
    if (loadState instanceof LoadState.Error) {
      LoadState.Error loadStateError = (LoadState.Error) loadState;
      mErrorMsg.setText(loadStateError.getError().getLocalizedMessage());
    }
    mProgressBar.setVisibility(loadState instanceof LoadState.Loading
      ? View.VISIBLE : View.GONE);
    mRetry.setVisibility(loadState instanceof LoadState.Error
      ? View.VISIBLE : View.GONE);
    mErrorMsg.setVisibility(loadState instanceof LoadState.Error
      ? View.VISIBLE : View.GONE);
  }
}

// Adapter that displays a loading spinner when
// state instanceOf LoadState.Loading, and an error message and
// retry button when state instanceof LoadState.Error.
class ExampleLoadStateAdapter extends LoadStateAdapter<LoadStateViewHolder> {
  private View.OnClickListener mRetryCallback;

  ExampleLoadStateAdapter(View.OnClickListener retryCallback) {
    mRetryCallback = retryCallback;
  }

  @NotNull
  @Override
  public LoadStateViewHolder onCreateViewHolder(@NotNull ViewGroup parent,
    @NotNull LoadState loadState) {
    return new LoadStateViewHolder(parent, mRetryCallback);
  }

  @Override
  public void onBindViewHolder(@NotNull LoadStateViewHolder holder,
    @NotNull LoadState loadState) {
    holder.bind(loadState);
  }
}

Java

class LoadStateViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {
  private ProgressBar mProgressBar;
  private TextView mErrorMsg;
  private Button mRetry;

  LoadStateViewHolder(
    @NonNull ViewGroup parent,
    @NonNull View.OnClickListener retryCallback) {
    super(LayoutInflater.from(parent.getContext())
      .inflate(R.layout.load_state_item, parent, false));

    LoadStateItemBinding binding = LoadStateItemBinding.bind(itemView);
    mProgressBar = binding.progressBar;
    mErrorMsg = binding.errorMsg;
    mRetry = binding.retryButton;
  }

  public void bind(LoadState loadState) {
    if (loadState instanceof LoadState.Error) {
      LoadState.Error loadStateError = (LoadState.Error) loadState;
      mErrorMsg.setText(loadStateError.getError().getLocalizedMessage());
    }
    mProgressBar.setVisibility(loadState instanceof LoadState.Loading
      ? View.VISIBLE : View.GONE);
    mRetry.setVisibility(loadState instanceof LoadState.Error
      ? View.VISIBLE : View.GONE);
    mErrorMsg.setVisibility(loadState instanceof LoadState.Error
      ? View.VISIBLE : View.GONE);
  }
}

// Adapter that displays a loading spinner when
// state instanceOf LoadState.Loading, and an error message and
// retry button when state instanceof LoadState.Error.
class ExampleLoadStateAdapter extends LoadStateAdapter<LoadStateViewHolder> {
  private View.OnClickListener mRetryCallback;

  ExampleLoadStateAdapter(View.OnClickListener retryCallback) {
    mRetryCallback = retryCallback;
  }

  @NotNull
  @Override
  public LoadStateViewHolder onCreateViewHolder(@NotNull ViewGroup parent,
    @NotNull LoadState loadState) {
    return new LoadStateViewHolder(parent, mRetryCallback);
  }

  @Override
  public void onBindViewHolder(@NotNull LoadStateViewHolder holder,
    @NotNull LoadState loadState) {
    holder.bind(loadState);
  }
}

Em seguida, chame o método withLoadStateHeaderAndFooter() do objeto PagingDataAdapter:

Kotlin

pagingAdapter
  .withLoadStateHeaderAndFooter(
    header = ExampleLoadStateAdapter(adapter::retry),
    footer = ExampleLoadStateAdapter(adapter::retry)
  )

Java

pagingAdapter
  .withLoadStateHeaderAndFooter(
    new ExampleLoadStateAdapter(pagingAdapter::retry),
    new ExampleLoadStateAdapter(pagingAdapter::retry));

Java

pagingAdapter
  .withLoadStateHeaderAndFooter(
    new ExampleLoadStateAdapter(pagingAdapter::retry),
    new ExampleLoadStateAdapter(pagingAdapter::retry));

Em vez disso, você poderá chamar withLoadStateHeader() ou withLoadStateFooter() se quiser que apenas RecyclerView exiba o estado de carregamento no cabeçalho ou rodapé.

Outros recursos

Para saber mais sobre a biblioteca Paging, consulte os seguintes recursos extras:

Codelabs

Codelab da Android Paging

Amostras

Amostra de paginação de Componentes da arquitetura do Android (link em inglês)
Amostra de paginação de Componentes da arquitetura do Android com o banco de dados e a rede (link em inglês)