使用用例（Use Case）以让Android代码更简洁

本文译自「Making Android Code Cleaner with Use Cases: A Practical Approach Using Kotlin Coroutines」，原文链接proandroiddev.com/making-andr...，由Siarhei Krupenich发布于2025年4月11日。

介绍

之前，我们开发了一个 Android 应用，重点关注了清晰架构 (Clean Architecture)、输入/输出 MVVM 拆分和 Repository 模式。这种方法遵循了 Google Android 团队推荐的最佳实践，使代码库具有可扩展性、可维护性和可测试性。

在本文中，我们将深入探讨另一个重要概念------用例 (Use Case)，并向你介绍它的用法及其背后的背景。采用这种模式将使你的代码更具可读性和可测试性------这是一个巨大的优势。

使用Interactors带来的问题

过去，我们经常使用 Interactors 作为层与层之间的中间件组件------例如，Presenter 可以使用 Interactors 与领域层（Domain layer）进行通信。这使我们能够将一些逻辑从 Presenter 中移出，并放入单独的可复用组件中。在当时，这是一种可靠的逻辑拆分解决方案，能够保持代码简洁。

我们来看一个简单的例子：

Kotlin 复制代码

// Interactor
class UserInteractor {
    private var username: String = "Guest"

    fun getUsername(): String {
        return username
    }

    fun saveUsername(name: String) {
        username = name
    }
}

// Presenter
class UserPresenter(
    private val view: UserView,
    private val interactor: UserInteractor
) {
    fun loadUsername() {
        val name = interactor.getUsername()
        view.showUsername(name)
    }

    fun updateUsername(name: String) {
        interactor.saveUsername(name)
        view.showSavedMessage()
    }
}

随着 Presenter 的增长，逻辑的复杂性也会随之增加------这通常会导致 Interactor 中方法数量的增加。Presenter 越大，Interactor 也就越庞大。最终，我们会得到一坨塞满状态、方法和变量的屎堆，它们都堆挤在一个地方。

显然，这样的代码库维护起来很困难，测试起来也很困难，甚至更难用合适的单元测试来覆盖。最重要的是，这种架构会陷入反模式的境地，违反 SOLID（尤其是单一职责原则） 和 KISS 等核心原则。

这就是为什么我要强调使用 Interactor 方法时容易遇到的以下坑：

一处塞太多东西

当一个类处理所有操作------读取、写入、删除------它最终会做太多事情。这会导致测试更加困难，并且很难在不破坏其他功能的情况下进行更改。

功能不明确

像 LoginUser() 这样的用例会清楚地告诉你发生了什么。但是，如果交互器（interactor）很大，就很难区分它的作用------它是关于用户的、设置的还是其他什么的？

无法复用

只完成一项工作的用例很容易插入到任何需要的地方。交互器会随着时间的推移而增长，变得过于混乱，无法复用。

扩展性差

想象一下，有 10 个功能，每个功能都有自己的交互器，并且包含 5 个以上的方法。这需要记住很多东西，也需要管理很多代码。

逻辑混乱

当所有内容都放在一个文件中时，很容易意外地将不该放在一起的内容放在一起------例如，登录逻辑与个人资料更新逻辑就会混杂在一起。

用例（Use Case）：从 UML 到 Android

我们刚才讨论的所有问题都可以通过使用用例（Use Case）方法完全解决或至少部分解决。但在深入探讨在Android上的实现之前，让我们先快速了解一下用例在 UML 术语中的含义。在 UML 中，用例是关于一个明确的意图------它代表一个特定的业务逻辑或功能。

查看下面的示例，了解它通常是如何可视化的：

基本上，我们即将实现的用例遵循与 UML 相同的理念：一个意图，一个用例（One Intent, one Use Case）。这个简单的规则帮助我们解决了之前的所有问题------测试变得更简单，代码更具可扩展性，整体也更易于维护。

现在，让我们使用用例方法改进上面的代码片段：

Kotlin 复制代码

// Use-Case 1
class GetUserNameUseCase(
    val repository: UserRepository,
) {
    operator fun invoke(): String {
        return repository.getUserName()
    }
}

// Use-Case 2
class SaveUsernameUseCase(
    val repository: UserRepository,
) {
    operator fun invoke(name: String) {
        repository.save(name)
    }
}

因此，我们刚刚将 Interactor 拆分成了两个用例。我建议使用 Invoke 操作函数，这样我们就可以将它们的用例名称视为函数。此外，这种方式测试起来也更加容易。

以下 ViewModel 演示了用例的用法：

Kotlin 复制代码

// ViewModel
class ViewModel(
    private val getUsername: GetUserNameUseCase,
    private val saveUsername: SaveUsernameUseCase
) {
    val userName: StateFlow<String>

    fun loadUsername() {
        userName.update(getUsername())
    }

    fun updateUsername(name: String) {
        saveUsername(name)
    }
}

简单的测试可以写如下：

Kotlin 复制代码

@Before
fun setup() {
    useCase = GetUserNameUseCase(repository)
}

@Test
fun `should return username from repository`() {
     `when`(repository.getUserName()).thenReturn("JohnDoe")
     val result = useCase()

     assertEquals("JohnDoe", result)
     verify(repository).getUserName()
}

@Test
fun `should save username to repository`() {
    val testName = "JaneDoe"
    useCase(testName)

    verify(repository).save(testName)
}

如何将其纳入真正的 Repos 应用程序

我的建议是始终从抽象开始。鉴于用例的性质（通常只有一个公共方法），我建议使用运算符函数（例如，invoke 在这里就很有效）。可以实现以下抽象：

Kotlin 复制代码

// 模板接口作为所有用例的抽象
interface SuspendUseCase<in T, out O> {
    suspend operator fun invoke(param: T): O
}

它的名称带有前缀Suspend（译注：这里应该是前缀，原文有错误），表示它处理暂停的结果。这种通用方法允许我们为参数和返回类型定义特定的类型。例如，以下特定的用例接口可以进一步使用：

Kotlin 复制代码

// 特定的用例接口
interface GetReposUseCase: SuspendUseCase<Boolean, ResultWithFallback<List<DomainRepoEntity>>>

根据其名称，它可以用于获取 Repos，并抛出其 Result 包装器。客户端可以以函数式的方式使用它（例如，val repos = getRepos(...)）。它的实现如下：

Kotlin 复制代码

// GetReposUseCase 的简单实现
internal class GetReposUseCaseImpl(
    private val mapper: Mapper,
    private val repository: ReposRepository
) : GetReposUseCase {
  override suspend operator fun invoke(param: Boolean):
      ResultWithFallback<List<DomainRepoEntity>> =
          repository.getRepos(param).map(mapper::map)
}

现在，让我们让任务更具挑战性，并在用例结构中添加一个额外的抽象层。我想要实现仅与存储库交互的用例。这些用例将包含存储库的实例作为泛型中的附加参数类型。让我们看一下以下代码片段：

Kotlin 复制代码

// 模板接口作为所有用例的抽象
interface SuspendUseCase<in T, out O> {
    suspend fun execute(param: T): O
}

我修改了execute方法，使其能够从另一个抽象子类中调用。以下是更新后的代码片段：

Kotlin 复制代码

// 扩展 SuspendUseCase 接口
interface RepositoryUseCase<in I, out O, R : Repository> :
    SuspendUseCase<I, O> {

    var repository: R
}

每个实现类型R的存储库的子类都将遵守该接口（Contract）。最合适的方法是使用抽象类。让我们实现一个抽象类来实现这一点：

Kotlin 复制代码

// 确保遵守接口的抽象类
abstract class BaseRepositoryUseCase<in I, out O, R : Repository>(override var repository: R) :
    RepositoryUseCase<I, O, R> {

    suspend operator fun invoke(params: I? = null): O {
        // 这是对 SuspendUseCase 接口的调用
        return execute(params)
    }
}

我们需要做的就是扩展 BaseRepositoryUseCase ，遵循其泛型接口，提供一个输入类、一个输出类以及一个被覆写的Repo实例。以下实现已经足够：

Kotlin 复制代码

// 用例的实现
class GetReposUseCase(repository: RepoRepository):
    BaseRepositoryUseCase<Boolean,ResultWithFallback<List<DomainRepoEntity>>, RepoRepository>(repository) {
    override suspend fun execute(param: Boolean): ResultWithFallback<List<DomainRepoEntity>> =
        // 使用存储库获取并返回结果，如 repository.getData()
    }
}

结论

因此，我们探索了从零开始使用用例（Use Case）、捕捉客户意图（Client Intent）的最佳方法。我演示了如何以功能性的方式实现和使用它们，使其易于测试和集成。

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