13.应用状态管理Storage

前面说了@State、@Link等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：

• LocalStorage：页面级UI状态存储，通常用于UIAbility内、页面间的状态共享。

• AppStorage：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：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。

LocalStorage

LocalStorage是ArkTS为构建页面级别状态变量提供存储的内存内“数据库”。

LocalStorage是页面级的UI状态存储，通过@Entry装饰器接收的参数可以在页面内共享同一个LocalStorage实例。LocalStorage也可以在UIAbility内，页面间共享状态。

LocalStorage使用场景和相关的装饰器：@LocalStorageProp和@LocalStorageLink。

AppStorage

AppStorage是应用全局的UI状态存储，是和应用的进程绑定的，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。

和AppStorage不同的是，LocalStorage是页面级的，通常应用于页面内的数据共享。而AppStorage是应用级的全局状态共享，还相当于整个应用的“中枢”，持久化数据PersistentStorage和环境变量Environment都是通过AppStorage中转，才可以和UI交互。

AppStorage是在应用启动的时候会被创建的单例。它的目的是为了提供应用状态数据的中心存储，这些状态数据在应用级别都是可访问的。AppStorage将在应用运行过程保留其属性。属性通过唯一的键字符串值访问。

AppStorage可以和UI组件同步，且可以在应用业务逻辑中被访问。

PersistentStorage

LocalStorage和AppStorage都是运行时的内存，但是在应用退出再次启动后，依然能保存选定的结果，是应用开发中十分常见的现象，这就需要用到PersistentStorage。

PersistentStorage是应用程序中的可选单例对象。此对象的作用是持久化存储选定的AppStorage属性，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。

PersistentStorage将选定的AppStorage属性保留在设备磁盘上。应用程序通过API，以决定哪些AppStorage属性应借助PersistentStorage持久化。UI和业务逻辑不直接访问PersistentStorage中的属性，所有属性访问都是对AppStorage的访问，AppStorage中的更改会自动同步到PersistentStorage。

限制条件

PersistentStorage允许的类型和值有：

• number, string, boolean, enum 等简单类型。
• 可以被JSON.stringify()和JSON.parse()重构的对象。例如Date, Map, Set等内置类型则不支持，以及对象的属性方法不支持持久化。

PersistentStorage不允许的类型和值有：

• 不支持嵌套对象（对象数组，对象的属性是对象等）。因为目前框架无法检测AppStorage中嵌套对象（包括数组）值的变化，所以无法写回到PersistentStorage中。
• 不支持undefined 和 null 。

持久化数据是一个相对缓慢的操作，应用程序应避免以下情况：

• 持久化大型数据集。

• 持久化经常变化的变量。

PersistentStorage的持久化变量最好是小于2kb的数据，不要大量的数据持久化，因为PersistentStorage写入磁盘的操作是同步的，大量的数据本地化读写会同步在UI线程中执行，影响UI渲染性能。如果开发者需要存储大量的数据，建议使用数据库api。

Environment

开发者如果需要应用程序运行的设备的环境参数，以此来作出不同的场景判断，比如多语言，暗黑模式等，需要用到Environment设备环境查询。

Environment是ArkUI框架在应用程序启动时创建的单例对象。它为AppStorage提供了一系列描述应用程序运行状态的属性。Environment的所有属性都是不可变的（即应用不可写入），所有的属性都是简单类型。

MVVM

应用通过状态去渲染更新UI是程序设计中相对复杂，但又十分重要的，往往决定了应用程序的性能。程序的状态数据通常包含了数组、对象，或者是嵌套对象组合而成。在这些情况下，ArkUI采取MVVM = Model + View + ViewModel模式，其中状态管理模块起到的就是ViewModel的作用，将数据与视图绑定在一起，更新数据的时候直接更新视图。

• Model层：存储数据和相关逻辑的模型。它表示组件或其他相关业务逻辑之间传输的数据。Model是对原始数据的进一步处理。

• View层：在ArkUI中通常是@Components修饰组件渲染的UI。

• ViewModel层：在ArkUI中，ViewModel是存储在自定义组件的状态变量、LocalStorage和AppStorage中的数据。

自定义组件通过执行其build()方法或者@Builder装饰的方法来渲染UI，即ViewModel可以渲染View。 View可以通过相应event handler来改变ViewModel，即事件驱动ViewModel的改变，另外ViewModel提供了@Watch回调方法用于监听状态数据的改变。 在ViewModel被改变时，需要同步回Model层，这样才能保证ViewModel和Model的一致性，即应用自身数据的一致性。 ViewModel结构设计应始终为了适配自定义组件的构建和更新，这也是将Model和ViewModel分开的原因。 目前很多关于UI构造和更新的问题，都是由于ViewModel的设计并没有很好的支持自定义组件的渲染，或者试图去让自定义组件强行适配Model层，而中间没有用ViewModel来进行分离。例如，一个应用程序直接将SQL数据库中的数据读入内存，这种数据模型不能很好的直接适配自定义组件的渲染，所以在应用程序开发中需要适配ViewModel层。

ViewModel的数据源

ViewModel通常包含多个顶层数据源。@State和@Provide装饰的变量以及LocalStorage和AppStorage都是顶层数据源，其余装饰器都是与数据源做同步的数据。装饰器的选择取决于状态需要在自定义组件之间的共享范围。共享范围从小到大的排序是：

• @State：组件级别的共享，通过命名参数机制传递，例如：CompA: ({ aProp: this.aProp })，表示传递层级（共享范围）是父子之间的传递。

• @Provide：组件级别的共享，可以通过key和@Consume绑定，因此不用参数传递，实现多层级的数据共享，共享范围大于@State。

• LocalStorage：页面级别的共享，可以通过@Entry在当前组件树上共享LocalStorage实例。

• AppStorage：应用全局的UI状态存储，和应用进程绑定，在整个应用内的状态数据的共享。

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