Android 可觀測數據流（StateFlow 與 SharedFlow）

上一章介紹的 Flow 是「冷流」(Cold Stream)，只有在被收集時才會執行。但在 Android 開發中，我們常需要「熱流」(Hot Stream)：無論是否有訂閱者，資料流都可能持續活躍，或者保留最新的狀態給新的訂閱者。

這就是 StateFlow 與 SharedFlow 的用途。它們是用來取代 LiveData 的現代化方案。

StateFlow：狀態持有者

StateFlow 是一個專門用來持有單一、最新狀態的熱流。它非常適合用來實作 MVVM 架構中的 ViewModel 狀態。

特性

• 永遠有值：必須提供初始值。
• 防抖動 (Conflated)：如果新舊值相同 (enabled == enabled)，不會發射更新。
• 熱流：只要 Scope 存在，它就保持活躍。

在 ViewModel 中使用

class MainViewModel : ViewModel() {
    // 內部使用 MutableStateFlow 來更新狀態
    private val _uiState = MutableStateFlow(UiState.Loading)
    
    // 對外暴露唯讀的 StateFlow
    val uiState: StateFlow<UiState> = _uiState.asStateFlow()

    fun loadData() {
        viewModelScope.launch {
            val data = repository.fetchData()
            _uiState.value = UiState.Success(data) // 更新狀態
        }
    }
}

在 UI (Compose) 中觀察

在 Jetpack Compose 中，我們使用 collectAsStateWithLifecycle (推薦) 或 collectAsState 來觀察 StateFlow。

@Composable
fun MainScreen(viewModel: MainViewModel) {
    // 將 StateFlow 轉換為 Compose 的 State
    val state by viewModel.uiState.collectAsStateWithLifecycle()

    when (state) {
        is UiState.Loading -> CircularProgressIndicator()
        is UiState.Success -> Text("Data: ${(state as UiState.Success).data}")
    }
}

SharedFlow：事件流

SharedFlow 用於處理一次性事件 (One-shot Events)，例如：顯示 Toast、導航跳轉、Snackbar 提示。

特性

• 沒有初始值。
• 可以重播 (Replay)：設定 replay 參數，讓新的訂閱者也能收到之前的 n 個事件。
• 多對多：一個 SharedFlow 可以有多個發射者與收集者。

在 ViewModel 中使用

class MainViewModel : ViewModel() {
    private val _events = MutableSharedFlow<String>()
    val events = _events.asSharedFlow()

    fun showMessage(msg: String) {
        viewModelScope.launch {
            _events.emit(msg) // 發送事件
        }
    }
}

在 UI 中觀察

因為是單次事件，我們通常在 LaunchedEffect 中收集：

@Composable
fun MainScreen(viewModel: MainViewModel) {
    val context = LocalContext.current
    
    LaunchedEffect(Unit) {
        viewModel.events.collect { msg ->
            Toast.makeText(context, msg, Toast.LENGTH_SHORT).show()
        }
    }
}

StateFlow vs SharedFlow vs LiveData

結論

• UI 狀態：請使用 StateFlow。它完美替代了 LiveData，並且與 Coroutines 生態系整合得更好。
• 一次性事件：請使用 SharedFlow。這解決了 LiveData "SingleLiveEvent" 的長期痛點。
• 資料層：請使用普通的 Flow (Cold Stream)。

掌握這三種流，你就能構建出響應式、高效且架構清晰的 Android 應用程式。