Android Async/Await 簡單實作範例

在程式中，耗時工作幾乎都會使用非同步來完成，App 中常常會運用背景操作與非同步保持UI互動。那初學者常常會遇到的情況就是，將網路層與 UI 層分離之後，沒有頭緒的如何去等待非同步網路請求後的回應，然後更新UI。以下以 Android Kotlin 為例，實作一個分別為 Activity 與 API Service 的互動。

專案準備

這邊以一個新專案例子

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先安裝相關依賴包

implementation 'org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:0.22.2'
implementation 'com.squareup.okhttp3:okhttp:3.12.0'
implementation 'com.google.code.gson:gson:2.8.5'

kotlinx 為 kotlin android 擴充包
okhttp3 是一個網路請求庫
gson 是 Google 出品將 JSON 格式轉換為物件的工具

輸入完 implementation 之後記得 sync

建立 APIService

建立一個 Kotlin Class 取名為 APIService

然後依序建立程式碼

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一個簡單的單例模式 APIService 就建立完成了

class APIService {

    public val request = Request.Builder()
    public val client = OkHttpClient()

    val apiURL = "https://samples.openweathermap.org/data/2.5/weather?lat=35&lon=139&appid=b6907d289e10d714a6e88b30761fae22"

    /**
     * 設置單例模式
     */
    companion object {
        val instance: APIService by lazy(mode = LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED) {
            APIService()
        }
    }
}

這邊測試用 API 選擇 openweathermap

再來建立一個獲取天氣數據專用的方法

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建立 API Data 模型

我們如果用瀏覽器直接開啟網址：
https://samples.openweathermap.org/data/2.5/weather?lat=35&lon=139&appid=b6907d289e10d714a6e88b30761fae22
會得到一個 JSON 格式的天氣數據

{
  "coord": {
    "lon": 139.01,
    "lat": 35.02
  },
  "weather": [
    {
      "id": 800,
      "main": "Clear",
      "description": "clear sky",
      "icon": "01n"
    }
  ],
  "base": "stations",
  "main": {
    "temp": 285.514,
    "pressure": 1013.75,
    "humidity": 100,
    "temp_min": 285.514,
    "temp_max": 285.514,
    "sea_level": 1023.22,
    "grnd_level": 1013.75
  },
  "wind": {
    "speed": 5.52,
    "deg": 311
  },
  "clouds": {
    "all": 0
  },
  "dt": 1485792967,
  "sys": {
    "message": 0.0025,
    "country": "JP",
    "sunrise": 1485726240,
    "sunset": 1485763863
  },
  "id": 1907296,
  "name": "Tawarano",
  "cod": 200
}

我們要依據這個 JSON 格式，建立一個 Kotlin data class 模型，當然我們手動建立，但身為工程師的我們這肯定是最後手段。

快速打開 Android Studio 設定 -> 找到 Plugins -> 按下中間第二顆瀏覽倉庫 -> 輸入 JSON 找到

JSON To Kotlin Class 這個工具
安裝後重啟

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使用 JSON To Kotlin Class

依照圖示 New 一個 JSON To Kotlin Class

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先輸入 ClassName -> Weather
再把剛剛JSON格式貼入下方

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打開左下角設定選擇第二個標籤 -> Gson -> 按下 Make

我們的模型就自動建立好了！

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製作 fetchOpenweathermap 方法

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/**
     * 取得天氣數據
     */
    public fun fetchOpenweathermap(callback: (Weather?) -> Unit)  {
        // 使用非同步
        launch {
            try {
                // 製作 URL
                HttpUrl.parse(apiURL).let {
                    // 製作 非同步方法（網路請求）
                    val deferred: Deferred<Response> = async {
                        val request = APIService.instance.request.url(it).build()
                        return@async APIService.instance.client.newCall(request).execute()
                    }

                    // 等待網路請求
                    val response = deferred.await()
                    if (!response.isSuccessful) {
                        callback(null)
                    }

                    // 解析資料丟入模型後回傳
                    val resData = response.body()?.string()
                    val result = Gson().fromJson<Weather>(resData, Weather::class.java)
                    callback(result)
                }

            } catch (e: Exception) {
                callback(null)
            }
        }
    }

稍微說明一下

HttpUrl.parse 可以對一個字串 URL化，如果成功會繼續 let 之後的程式碼，我們稱之解析

deferred 是一個非阻塞式的異步方法，具有線程安全性

client.newCall(request).execute() 這是 okhttp3 封裝好的網路請求操作

deferred.await() 可等待非同步操作處理完成

Gson().fromJson<Weather>(resData, Weather::class.java) 將 json string 轉為物件，其中模型就是我們剛剛建立的 Weather

callback(result) 回傳 result

再 MainActivity onCreate 執行此方法

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        setSupportActionBar(toolbar)

        fab.setOnClickListener { view ->
            Snackbar.make(view, "Replace with your own action", Snackbar.LENGTH_LONG)
                .setAction("Action", null).show()
        }
        
        // 呼叫剛剛做好的 API
        APIService.instance.fetchOpenweathermap {
            Log.d("weather", it.toString())
        }
    }