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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:

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:

  1. Crie uma instância da classe PagingDataAdapter.
  2. Transmita a instância PagingDataAdapter para a lista RecyclerView em que você quer exibir os dados paginados.
  3. 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

Amostras