鸿蒙Harmony应用开发—ArkTS（@State装饰器：组件内状态）

@State装饰的变量，或称为状态变量，一旦变量拥有了状态属性，就和自定义组件的渲染绑定起来。当状态改变时，UI会发生对应的渲染改变。

在状态变量相关装饰器中，@State是最基础的，使变量拥有状态属性的装饰器，它也是大部分状态变量的数据源。

说明：

从API version 9开始，该装饰器支持在ArkTS卡片中使用。

概述

@State装饰的变量，与声明式范式中的其他被装饰变量一样，是私有的，只能从组件内部访问，在声明时必须指定其类型和本地初始化。初始化也可选择使用命名参数机制从父组件完成初始化。

@State装饰的变量拥有以下特点：

@State装饰的变量与子组件中的@Prop装饰变量之间建立单向数据同步,与@Link、@ObjectLink装饰变量之间建立双向数据同步。
@State装饰的变量生命周期与其所属自定义组件的生命周期相同。

装饰器使用规则说明

@State变量装饰器	说明
装饰器参数	无
同步类型	不与父组件中任何类型的变量同步。
允许装饰的变量类型	Object、class、string、number、boolean、enum类型，以及这些类型的数组。支持Date类型。 API11及以上支持Map、Set类型。支持undefined和null类型。支持类型的场景请参考观察变化。 API11及以上支持上述支持类型的联合类型，比如string \| number, string \| undefined 或者 ClassA \| null，示例见@State支持联合类型实例。注意当使用undefined和null的时候，建议显式指定类型，遵循TypeScipt类型校验，比如：`@State a : string
支持AkrUI框架定义的联合类型Length、ResourceStr、ResourceColor类型。类型必须被指定。不支持any。
被装饰变量的初始值	必须本地初始化。

变量的传递/访问规则说明

传递/访问	说明
从父组件初始化	可选，从父组件初始化或者本地初始化。如果从父组件初始化将会覆盖本地初始化。支持父组件中常规变量（常规变量对@State赋值，只是数值的初始化，常规变量的变化不会触发UI刷新，只有状态变量才能触发UI刷新）、@State、@Link、@Prop、@Provide、@Consume、@ObjectLink、@StorageLink、@StorageProp、@LocalStorageLink和@LocalStorageProp装饰的变量，初始化子组件的@State。
用于初始化子组件	@State装饰的变量支持初始化子组件的常规变量、@State、@Link、@Prop、@Provide。
是否支持组件外访问	不支持，只能在组件内访问。

图1 初始化规则图示

观察变化和行为表现

并不是状态变量的所有更改都会引起UI的刷新，只有可以被框架观察到的修改才会引起UI刷新。本小节将介绍什么样的修改才能被观察到，以及观察到变化后，框架的是怎么引起UI刷新的，即框架的行为表现是什么。

观察变化

当装饰的数据类型为boolean、string、number类型时，可以观察到数值的变化。
```
// for simple type
@State count: number = 0;
// value changing can be observed
this.count = 1;
```

当装饰的数据类型为class或者Object时，可以观察到自身的赋值的变化，和其属性赋值的变化，即Object.keys(observedObject)返回的所有属性。例子如下。声明ClassA和Model类。

  class ClassA {
    public value: string;
  
    constructor(value: string) {
      this.value = value;
    }
  }
  
  class Model {
    public value: string;
    public name: ClassA;
    constructor(value: string, a: ClassA) {
      this.value = value;
      this.name = a;
    }
  }

@State装饰的类型是Model

// class类型
@State title: Model = new Model('Hello', new ClassA('World'));

对@State装饰变量的赋值。

// class类型赋值
this.title = new Model('Hi', new ClassA('ArkUI'));

对@State装饰变量的属性赋值。

// class属性的赋值
this.title.value = 'Hi';

嵌套属性的赋值观察不到。

// 嵌套的属性赋值观察不到
this.title.name.value = 'ArkUI';

当装饰的对象是array时，可以观察到数组本身的赋值和添加、删除、更新数组的变化。例子如下。声明Model类。

class Model {
  public value: number;
  constructor(value: number) {
    this.value = value;
  }
}

@State装饰的对象为Model类型数组时。

// 数组类型
@State title: Model[] = [new Model(11), new Model(1)];

数组自身的赋值可以观察到。

// 数组赋值
this.title = [new Model(2)];

数组项的赋值可以观察到。

// 数组项赋值
this.title[0] = new Model(2);

删除数组项可以观察到。

// 数组项更改
this.title.pop();

新增数组项可以观察到。

复制代码

// 数组项更改
this.title.push(new Model(12));

数组项中属性的赋值观察不到。

// 数组项更改
this.title.push(new Model(12));

当装饰的对象是Date时，可以观察到Date整体的赋值，同时可通过调用Date的接口setFullYear, setMonth, setDate, setHours, setMinutes, setSeconds, setMilliseconds, setTime, setUTCFullYear, setUTCMonth, setUTCDate, setUTCHours, setUTCMinutes, setUTCSeconds, setUTCMilliseconds 更新Date的属性。

@Entry
@Component
struct DatePickerExample {
  @State selectedDate: Date = new Date('2021-08-08')

  build() {
    Column() {
      Button('set selectedDate to 2023-07-08')
        .margin(10)
        .onClick(() => {
          this.selectedDate = new Date('2023-07-08')
        })
      Button('increase the year by 1')
        .margin(10)
        .onClick(() => {
          this.selectedDate.setFullYear(this.selectedDate.getFullYear() + 1)
        })
      Button('increase the month by 1')
        .margin(10)
        .onClick(() => {
          this.selectedDate.setMonth(this.selectedDate.getMonth() + 1)
        })
      Button('increase the day by 1')
        .margin(10)
        .onClick(() => {
          this.selectedDate.setDate(this.selectedDate.getDate() + 1)
        })
      DatePicker({
        start: new Date('1970-1-1'),
        end: new Date('2100-1-1'),
        selected: this.selectedDate
      })
    }.width('100%')
  }
}

当装饰的变量是Map时，可以观察到Map整体的赋值，同时可通过调用Map的接口set, clear, delete 更新Map的值。
当装饰的变量是Set时，可以观察到Set整体的赋值，同时可通过调用Set的接口add, clear, delete 更新Set的值。

框架行为

当状态变量被改变时，查询依赖该状态变量的组件；
执行依赖该状态变量的组件的更新方法，组件更新渲染；
和该状态变量不相关的组件或者UI描述不会发生重新渲染，从而实现页面渲染的按需更新。

使用场景

装饰简单类型的变量

以下示例为@State装饰的简单类型，count被@State装饰成为状态变量，count的改变引起Button组件的刷新：

当状态变量count改变时，查询到只有Button组件关联了它；
执行Button组件的更新方法，实现按需刷新。

@Entry
@Component
struct MyComponent {
@State count: number = 0;
```
build() {
  Button(`click times: ${this.count}`)
    .onClick(() => {
      this.count += 1;
    })
}
```
}

装饰class对象类型的变量

自定义组件MyComponent定义了被@State装饰的状态变量count和title，其中title的类型为自定义类Model。如果count或title的值发生变化，则查询MyComponent中使用该状态变量的UI组件，并进行重新渲染。

EntryComponent中有多个MyComponent组件实例，第一个MyComponent内部状态的更改不会影响第二个MyComponent。

class Model {
public value: string;

constructor(value: string) {
  this.value = value;
}

}

@Entry
@Component
struct EntryComponent {
build() {
Column() {
// 此处指定的参数都将在初始渲染时覆盖本地定义的默认值，并不是所有的参数都需要从父组件初始化
MyComponent({ count: 1, increaseBy: 2 })
.width(300)
MyComponent({ title: new Model('Hello World 2'), count: 7 })
}
}
}

@Component
struct MyComponent {
@State title: Model = new Model('Hello World');
@State count: number = 0;
private increaseBy: number = 1;

build() {
  Column() {
    Text(`${this.title.value}`)
      .margin(10)
    Button(`Click to change title`)
      .onClick(() => {
        // @State变量的更新将触发上面的Text组件内容更新
        this.title.value = this.title.value === 'Hello ArkUI' ? 'Hello World' : 'Hello ArkUI';
      })
      .width(300)
      .margin(10)

    Button(`Click to increase count = ${this.count}`)
      .onClick(() => {
        // @State变量的更新将触发该Button组件的内容更新
        this.count += this.increaseBy;
      })
      .width(300)
      .margin(10)
  }
}

}

从该示例中，我们可以了解到@State变量首次渲染的初始化流程：

使用默认的本地初始化：

@State title: Model = new Model('Hello World');
@State count: number = 0;

对于@State来说，命名参数机制传递的值并不是必选的，如果没有命名参数传值，则使用本地初始化的默认值：

class C1 {
   public count:number;
   public increaseBy:number;
   constructor(count: number, increaseBy:number) {
     this.count = count;
     this.increaseBy = increaseBy;
  }
}
let obj = new C1(1, 2)
MyComponent(obj)

装饰Map类型变量

说明：

从API version 11开始，@State支持Map类型。

在下面的示例中，message类型为Map<number, string>，点击Button改变message的值，视图会随之刷新。

@Entry
@Component
struct MapSample {
  @State message: Map<number, string> = new Map([[0, "a"], [1, "b"], [3, "c"]])

  build() {
    Row() {
      Column() {
        ForEach(Array.from(this.message.entries()), (item: [number, string]) => {
          Text(`${item[0]}`).fontSize(30)
          Text(`${item[1]}`).fontSize(30)
          Divider()
        })
        Button('init map').onClick(() => {
          this.message = new Map([[0, "a"], [1, "b"], [3, "c"]])
        })
        Button('set new one').onClick(() => {
          this.message.set(4, "d")
        })
        Button('clear').onClick(() => {
          this.message.clear()
        })
        Button('replace the first one').onClick(() => {
          this.message.set(0, "aa")
        })
        Button('delete the first one').onClick(() => {
          this.message.delete(0)
        })
      }
      .width('100%')
    }
    .height('100%')
  }
}

装饰Set类型变量

说明：

从API version 11开始，@State支持Set类型。

在下面的示例中，message类型为Set<number>，点击Button改变message的值，视图会随之刷新。

@Entry
@Component
struct SetSample {
  @State message: Set<number> = new Set([0, 1, 2, 3, 4])

  build() {
    Row() {
      Column() {
        ForEach(Array.from(this.message.entries()), (item: [number, string]) => {
          Text(`${item[0]}`).fontSize(30)
          Divider()
        })
        Button('init set').onClick(() => {
          this.message = new Set([0, 1, 2, 3, 4])
        })
        Button('set new one').onClick(() => {
          this.message.add(5)
        })
        Button('clear').onClick(() => {
          this.message.clear()
        })
        Button('delete the first one').onClick(() => {
          this.message.delete(0)
        })
      }
      .width('100%')
    }
    .height('100%')
  }
}

State支持联合类型实例

@State支持联合类型和undefined和null，在下面的示例中，count类型为number | undefined，点击Button改变count的属性或者类型，视图会随之刷新。

@Entry
@Component
struct EntryComponent {
  build() {
    Column() {
      MyComponent()
    }
  }
}

@Component
struct MyComponent {
  @State count: number | undefined = 0;

  build() {
    Column() {
      Text(`count(${this.count})`)
      Button('change')
        .onClick(() => {
          this.count = undefined;
        })
    }
  }
}

常见问题

使用箭头函数改变状态变量未生效

箭头函数体内的this对象，就是定义该函数时所在的作用域指向的对象，而不是使用时所在的作用域指向的对象。所以在该场景下， changeCoverUrl的this指向PlayDetailViewModel，而不是被装饰器@State代理的状态变量。

反例：

export default class PlayDetailViewModel {
  coverUrl: string = '#00ff00'

  changeCoverUrl= ()=> {
    this.coverUrl = '#00F5FF'
  }

}

import PlayDetailViewModel from './PlayDetailViewModel'

@Entry
@Component
struct PlayDetailPage {
  @State vm: PlayDetailViewModel = new PlayDetailViewModel()

  build() {
    Stack() {
      Text(this.vm.coverUrl).width(100).height(100).backgroundColor(this.vm.coverUrl)
      Row() {
        Button('点击改变颜色')
          .onClick(() => {
            this.vm.changeCoverUrl()
          })
      }
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .alignContent(Alignment.Top)
  }
}

所以要将当前this.vm传入，调用代理状态变量的属性赋值。

正例：

export default class PlayDetailViewModel {
  coverUrl: string = '#00ff00'

  changeCoverUrl= (model:PlayDetailViewModel)=> {
    model.coverUrl = '#00F5FF'
  }

}

import PlayDetailViewModel from './PlayDetailViewModel'

@Entry
@Component
struct PlayDetailPage {
  @State vm: PlayDetailViewModel = new PlayDetailViewModel()

  build() {
    Stack() {
      Text(this.vm.coverUrl).width(100).height(100).backgroundColor(this.vm.coverUrl)
      Row() {
        Button('点击改变颜色')
          .onClick(() => {
            let self = this.vm
            this.vm.changeCoverUrl(self)
          })
      }
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .alignContent(Alignment.Top)
  }
}

状态变量的修改放在构造函数内未生效

在状态管理中，类会被一层"代理"进行包装。当在组件中改变该类的成员变量时，会被该代理进行拦截，在更改数据源中值的同时，也会将变化通知给绑定的组件，从而实现观测变化与触发刷新。当开发者把状态变量的修改放在构造函数里时，此修改不会经过代理（因为是直接对数据源中的值进行修改），即使修改成功执行，也无法观测UI的刷新。

【反例】

@Entry
@Component
struct Index {
  @State viewModel: TestModel = new TestModel();

  build() {
    Row() {
      Column() {
        Text(this.viewModel.isSuccess ? 'success' : 'failed')
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .onClick(() => {
            this.viewModel.query()
          })
      }.width('100%')
    }.height('100%')
  }
}

export class TestModel {
  isSuccess: boolean = false
  model: Model

  constructor() {
    this.model = new Model(() => {
      this.isSuccess = true
      console.log(`this.isSuccess: ${this.isSuccess}`)
    })
  }

  query() {
    this.model.query()
  }
}

export class Model {
  callback: () => void

  constructor(cb: () => void) {
    this.callback = cb
  }

  query() {
    this.callback()
  }
}

上文示例代码将状态变量的修改放在构造函数内，界面开始时显示"failed"，点击后日志打印"this.isSuccess: true"说明修改成功，但界面依旧显示"failed"，未实现刷新。

【正例】

@Entry
@Component
struct Index {
  @State viewModel: TestModel = new TestModel();

  build() {
    Row() {
      Column() {
        Text(this.viewModel.isSuccess ? 'success' : 'failed')
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .onClick(() => {
            this.viewModel.query()
          })
      }.width('100%')
    }.height('100%')
  }
}

export class TestModel {
  isSuccess: boolean = false
  model: Model = new Model(() => {
  })

  query() {
    this.model = new Model(() => {
      this.isSuccess = true
    })
    this.model.query()
  }
}

export class Model {
  callback: () => void

  constructor(cb: () => void) {
    this.callback = cb
  }

  query() {
    this.callback()
  }
}

上文示例代码将状态变量的修改放在类的普通方法中，界面开始时显示"failed"，点击后显示"success"。

最后

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