【最新鸿蒙应用开发】——什么是状态管理？

状态管理

在声明式UI编程框架中，UI是程序状态的运行结果，用户构建了一个UI模型，其中应用的运行时的状态是参数。当参数改变时，UI作为返回结果，也将进行对应的改变。这些运行时的状态变化所带来的UI的重新渲染，在ArkUI中统称为状态管理机制。

自定义组件拥有变量，变量必须被装饰器装饰才可以成为状态变量，状态变量的改变会引起UI的渲染刷新。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。下图展示了State和View（UI）之间的关系。

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。

基本概念

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。示例：@State num: number = 1,其中，@State是状态装饰器，num是状态变量。
常规变量：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。它的改变永远不会引起UI的刷新。以下示例中increaseBy变量为常规变量。
数据源/同步源：数据源/同步源：状态变量的原始来源，可以同步给不同的状态数据。通常意义为父组件传给子组件的数据。以下示例中数据源为count: 1。
命名参数机制：父组件通过指定参数传递给子组件的状态变量，为父子传递同步参数的主要手段。示例：CompA: ({ aProp: this.aProp })。

从父组件初始化：父组件使用命名参数机制，将指定参数传递给子组件。子组件初始化的默认值在有父组件传值的情况下，会被覆盖。示例：

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

初始化子节点：父组件中状态变量可以传递给子组件，初始化子组件对应的状态变量。示例同上。
本地初始化：在变量声明的时候赋值，作为变量的默认值。示例：@State count: number = 0。

装饰器总览

ArkUI提供了多种装饰器，通过使用这些装饰器，状态变量不仅可以观察在组件内的改变，还可以在不同组件层级间传递，比如父子组件、跨组件层级，也可以观察全局范围内的变化。根据状态变量的影响范围，将所有的装饰器可以大致分为：

管理组件拥有状态的装饰器：组件级别的状态管理，可以观察组件内变化，和不同组件层级的变化，但需要唯一观察同一个组件树上，即同一个页面内。
管理应用拥有状态的装饰器：应用级别的状态管理，可以观察不同页面，甚至不同UIAbility的状态变化，是应用内全局的状态管理。

从数据的传递形式和同步类型层面看，装饰器也可分为：

只读的单向传递；
可变更的双向传递。

图示如下，具体装饰器的介绍，可详见管理组件拥有的状态和管理应用拥有的状态。

上图中，Components部分的装饰器为组件级别的状态管理，Application部分为应用的状态管理。开发者可以通过@StorageLink/@LocalStorageLink实现应用和组件状态的双向同步，通过@StorageProp/@LocalStorageProp实现应用和组件状态的单向同步。

一、管理组件拥有的状态

即Components级别的状态管理：

@State：@State装饰的变量拥有其所属组件的状态，可以作为其子组件单向和双向同步的数据源。当其数值改变时，会引起相关组件的渲染刷新。
@Prop：@Prop装饰的变量可以和父组件建立单向同步关系，@Prop装饰的变量是可变的，但修改不会同步回父组件。
@Link：@Link装饰的变量可以和父组件建立双向同步关系，子组件中@Link装饰变量的修改会同步给父组件中建立双向数据绑定的数据源，父组件的更新也会同步给@Link装饰的变量。
@Provide/@Consume：@Provide/@Consume装饰的变量用于跨组件层级（多层组件）同步状态变量，可以不需要通过参数命名机制传递，通过alias（别名）或者属性名绑定。
@Observed：@Observed装饰class，需要观察多层嵌套场景的class需要被@Observed装饰。单独使用@Observed没有任何作用，需要和@ObjectLink、@Prop连用。
@ObjectLink：@ObjectLink装饰的变量接收@Observed装饰的class的实例，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。

说明：

仅@Observed/@ObjectLink可以观察嵌套场景，其他的状态变量仅能观察第一层。

附上装饰器用法总结：

装饰器	使用场景	子组件数据	父组件的数据修改	子组件UI	父组件UI
@State	组件内部的状态				1. 简单类型数据-会 2. 复杂数据类型-第一层会
@Prop	父组件传递给子组件子组件不需要修改数据	改变	不会	子组件修改-简单数据类型	不会
@Observed 和 @ObjectLink	子组件同步修改父组件的数据——复杂	改变	会	会	父组件不会
@Link	子组件同步修改父组件的数据——简单	改变	改变	会	会
@Provide @Consume	祖宗后代组件之间数据同步——简单	改变	改变	会	会

简单:简单数据类型和引用数据类型第一层

复杂：引用数据类型第2、3层。。。。

二、管理应用拥有的状态

上面介绍的装饰器仅能在页面内，即一个组件树上共享状态变量。如果开发者要实现应用级的，或者多个页面的状态数据共享，就需要用到应用级别的状态管理的概念。ArkTS根据不同特性，提供了多种应用状态管理的能力，即Application级别的状态管理。

LocalStorage：页面级UI状态存储，通常用于UIAbility内、页面间的状态共享。
AppStorage：应用全局的UI状态存储，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：设备环境查询，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。