大多数 Flutter 应用程序,无论规模大小,往往需要在用户设备上存储数据。例如:API 密钥、用户偏好内容,以及需要支持离线访问的数据。

在本教程中,你将学习如何遵循 Flutter 架构设计模式,并在 Flutter 应用中实现基于键值对的数据持久化存储。如果你尚且不熟悉如何将数据存储到磁盘上,可以阅读 将键值对数据存储到磁盘上

键值对存储常用于存储简单的数据,例如应用配置,在本教程中,你将学习如何使用它来保存深色模式偏好设置。如果你希望学习如何在设备上存储复杂的数据,你可能需要使用 SQL。此时,请阅读本教程之后的 持久化存储架构:SQL

示例应用:带主题选择的应用

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该示例应用为单页面结构,主要包含:顶部的 AppBar、中间的项目列表以及底部的文本输入框。

ToDo application in light mode

AppBar 中,一个 Switch 允许用户在深色和浅色主题之间切换。该设置立即生效,并通过键值对数据存储服务保存在设备上。当用户再次启动应用时,该设置会被恢复。

ToDo application in dark mode

存储当前选择主题的键值对数据

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此功能遵循推荐的 Flutter 架构设计,包含展示层和数据层 (Data Layer)。

  • 展示层包含 ThemeSwitch 组件和 ThemeSwitchViewModel

  • 数据层包含 ThemeRepositorySharedPreferencesService

主题选择展示层

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ThemeSwitch 是一个 StatelessWidget,它包含一个 Switch 组件。开关的状态由 ThemeSwitchViewModel 中的公共字段 isDarkMode 表示。当用户点击开关时,代码执行视图模型中的命令 toggle

dart
class ThemeSwitch extends StatelessWidget {
  const ThemeSwitch({super.key, required this.viewmodel});

  final ThemeSwitchViewModel viewmodel;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Padding(
      padding: const EdgeInsets.symmetric(horizontal: 16.0),
      child: Row(
        children: [
          const Text('Dark Mode'),
          ListenableBuilder(
            listenable: viewmodel,
            builder: (context, _) {
              return Switch(
                value: viewmodel.isDarkMode,
                onChanged: (_) {
                  viewmodel.toggle.execute();
                },
              );
            },
          ),
        ],
      ),
    );
  }
}

ThemeSwitchViewModel 实现了 MVVM 模式中描述的视图模型。该视图模型包含 ThemeSwitch 组件的状态,由布尔变量 _isDarkMode 表示。

视图模型使用 ThemeRepository 存储和加载深色模式的设置。

该模型包含两个不同的命令操作: load,从存储库中加载深色模式设置, toggle,在深色模式和浅色模式之间切换状态。它通过 isDarkMode getter 暴露状态。

_load 方法实现了 load 命令。该方法调用 ThemeRepository.isDarkMode 获取存储的设置,然后调用 notifyListeners() 刷新 UI。

_toggle 方法实现了 toggle 命令。该方法调用 ThemeRepository.setDarkMode 存储新的深色模式设置。与此同时,它修改本地状态 _isDarkMode,然后调用 notifyListeners() 更新 UI。

dart
class ThemeSwitchViewModel extends ChangeNotifier {
  ThemeSwitchViewModel(this._themeRepository) {
    load = Command0(_load)..execute();
    toggle = Command0(_toggle);
  }

  final ThemeRepository _themeRepository;

  bool _isDarkMode = false;

  /// If true show dark mode
  bool get isDarkMode => _isDarkMode;

  late final Command0<void> load;

  late final Command0<void> toggle;

  /// Load the current theme setting from the repository
  Future<Result<void>> _load() async {
    final result = await _themeRepository.isDarkMode();
    if (result is Ok<bool>) {
      _isDarkMode = result.value;
    }
    notifyListeners();
    return result;
  }

  /// Toggle the theme setting
  Future<Result<void>> _toggle() async {
    _isDarkMode = !_isDarkMode;
    final result = await _themeRepository.setDarkMode(_isDarkMode);
    notifyListeners();
    return result;
  }
}

主题选择数据层

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根据架构指南,数据层被分为两部分: ThemeRepositorySharedPreferencesService

ThemeRepository 是所有主题配置设置的唯一数据来源,并处理来自服务层可能出现的任何错误。

在本示例中, ThemeRepository 还通过可观察的 Stream 暴露深色模式设置。这允许应用程序的其他部分订阅深色模式设置的变化。

ThemeRepository 依赖于 SharedPreferencesService。该主题仓库从服务中获取存储的值,并存储其改变后的值。

setDarkMode() 方法将新值传递给 StreamController,以便让任何监听 observeDarkMode 流的组件观察到数据变化。

dart
class ThemeRepository {
  ThemeRepository(this._service);

  final _darkModeController = StreamController<bool>.broadcast();

  final SharedPreferencesService _service;

  /// Get if dark mode is enabled
  Future<Result<bool>> isDarkMode() async {
    try {
      final value = await _service.isDarkMode();
      return Result.ok(value);
    } on Exception catch (e) {
      return Result.error(e);
    }
  }

  /// Set dark mode
  Future<Result<void>> setDarkMode(bool value) async {
    try {
      await _service.setDarkMode(value);
      _darkModeController.add(value);
      return Result.ok(null);
    } on Exception catch (e) {
      return Result.error(e);
    }
  }

  /// Stream that emits theme config changes.
  /// ViewModels should call [isDarkMode] to get the current theme setting.
  Stream<bool> observeDarkMode() => _darkModeController.stream;
}

SharedPreferencesService 内部集成了 SharedPreferences 插件的功能,并调用 setBool()getBool() 方法来存储深色模式设置,从而对应用隐藏第三方依赖项。

dart
class SharedPreferencesService {
  static const String _kDarkMode = 'darkMode';

  Future<void> setDarkMode(bool value) async {
    final prefs = await SharedPreferences.getInstance();
    await prefs.setBool(_kDarkMode, value);
  }

  Future<bool> isDarkMode() async {
    final prefs = await SharedPreferences.getInstance();
    return prefs.getBool(_kDarkMode) ?? false;
  }
}

整合业务

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在本示例中, ThemeRepositorySharedPreferencesService 是在 main() 方法中创建的,并作为构造函数参数依赖项传递给 MainApp

dart
void main() {
  // ···
  runApp(
    MainApp(
      themeRepository: ThemeRepository(SharedPreferencesService()),
      // ···
    ),
  );
}

然后,当创建 ThemeSwitch 时,也创建 ThemeSwitchViewModel 并将 ThemeRepository 作为依赖项注入。

dart
ThemeSwitch(
  viewmodel: ThemeSwitchViewModel(widget.themeRepository),
),

该示例程序还包括 MainAppViewModel 类,该类监听 ThemeRepository 的变化并向 MaterialApp widget 暴露深色模式设置。

dart
class MainAppViewModel extends ChangeNotifier {
  MainAppViewModel(this._themeRepository) {
    _subscription = _themeRepository.observeDarkMode().listen((isDarkMode) {
      _isDarkMode = isDarkMode;
      notifyListeners();
    });
    _load();
  }

  final ThemeRepository _themeRepository;
  StreamSubscription<bool>? _subscription;

  bool _isDarkMode = false;

  bool get isDarkMode => _isDarkMode;

  Future<void> _load() async {
    final result = await _themeRepository.isDarkMode();
    if (result is Ok<bool>) {
      _isDarkMode = result.value;
    }
    notifyListeners();
  }

  @override
  void dispose() {
    _subscription?.cancel();
    super.dispose();
  }
}
dart
ListenableBuilder(
  listenable: _viewModel,
  builder: (context, child) {
    return MaterialApp(
      theme: _viewModel.isDarkMode ? ThemeData.dark() : ThemeData.light(),
      home: child,
    );
  },
  child: //...
)