Kotlin Android Extensionsを使ってみよーよ

区分
Android
報告者

この記事はactindi Advent Calendar 2017の15日目の記事です。

Androidエンジニアのhondaです。去年のアドベントカレンダーではKotlinのことを書きましたが今年もKotlinについて書きます。よろしくお願いします。

現在、Android版いこーよではKotlinを使っています。100%Kotlinです。 弊社でKotlinアプリを作ってみたい方はこちらとかこちらなどで応募お願いします。お願いします!

前置きはこのくらいにして、Android版いこーよではKotlin Android Extensionsを使っています。 なかなか、プロダクトでのKotlin Android Extensionsの採用を聞かないので、今回はKotlin Android Extensionsの素晴らしさをお伝えしたいと思います。

Kotlin Android Extensionsとはなにか?

Kotlin Android ExtensionsはKotlinの開発元であるjetbrains社が開発したAndroid開発を支援するためのプラグインです。 このプラグインを使うことによって、Androidアプリエンジニアの方ならおなじみの「findViewById」を使わずにコードからUIの要素を参照することが出来るようになります。

Kotlin Android Extensionsを導入してみよう!

Android Studio 3.0以上で新規プロジェクトを作成するとデフォルトで Kotlin Android Extensions使えるようになっています。素晴らしいですね。 既存プロジェクトの場合はbuild.gradle (Module: app)に以下を追加するだけです。

apply plugin: 'kotlin-android-extensions'

簡単ですね。

Kotlin Android Extensionsでコードを書いてみよう!

・Activity

簡単なアプリを作ってみましょう。 TextViewとButtonが配置された画面でTextViewには”Hello World!”と表示されています。 ButtonをタップするとTextViewの”Hello World!”の表示が”ハローワールド!”に切り替わります。 コードは以下の通りです。

Activityのレイアウトファイル
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="sample.samplekotlinandroidextensions.MainActivity">

    <TextView android:id="@+id/textView" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"
              android:text="Hello World!"
              app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent" app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
              app:layout_constraintRight_toRightOf="parent" app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    <Button android:id="@+id/button" android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content" android:layout_marginTop="8dp"
            android:text="ハローワールド!" app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent" app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/textView" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>
Activityのソース
class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        this.button.setOnClickListener {
            this.textView.text = "ハローワールド!"
        }
    }
}

これでfindViewByIdを使わずにtextViewに対して文言を設定することが出来ます。 レイアウトファイルでIDに設定した名前でコード上から参照出来ます。

・Fragment

次にFragmentで試してみましょう。 先程のActivityのSample同様にButtonをタップするとTextViewの内容が変わるものを作成します。

Fragmentのレイアウトファイル
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
                                             xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
                                             xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
                                             android:id="@+id/frameLayout"
                                             android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"
                                             tools:context="sample.samplekotlinandroidextensions.SampleFragment">

    <TextView android:id="@+id/helloFragmentTextView" android:layout_width="wrap_content"
              android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/hello_fragment"
              app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
              app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
              app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
              app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    <Button android:id="@+id/helloFragmentButton" android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content" android:layout_marginEnd="8dp"
            android:layout_marginStart="8dp" android:layout_marginTop="8dp"
            android:text="@string/hello_fragment" app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent" app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/helloFragmentTextView" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>
Fragmentのソース
class SampleFragment : Fragment() {

    override fun onCreateView(
            inflater: LayoutInflater,
            container: ViewGroup?,
            savedInstanceState: Bundle?): View? {
        val view = inflater.inflate(R.layout.fragment_sample, container, false)
        view.helloFragmentButton.setOnClickListener {
            view.helloFragmentTextView.text = "ハロー フラグメント"
        }
        return view
    }
}

ここで注意しなければならないのがonCreateViewでのUIの要素の参照方法です。 上記のサンプルの用にonCreateViewではinflateしたviewに対してUIの参照を行わないといけません。

override fun onCreateView(
        inflater: LayoutInflater,
        container: ViewGroup?,
        savedInstanceState: Bundle?): View? {
    val view = inflater.inflate(R.layout.fragment_sample, container, false)
    this.helloFragmentButton.setOnClickListener {
        this.helloFragmentTextView.text = "ハロー フラグメント"
    }
    return view
}

上記の様にUIに参照しようとするとNullPointerExceptionが発生します。 onCreateView以外では下記の様にUIに参照出来ます。

override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onViewCreated(view, savedInstanceState)
    this.helloFragmentButton.setOnClickListener {
        this.helloFragmentTextView.text = "ハロー フラグメント"
    }
}

・RecyclerView

次にRecyclerViewで試してみましょう

RecyclerViewに表示するItemのレイアウトファイル
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content">

    <TextView android:id="@+id/sampleRecyclerItemTextView" android:layout_width="wrap_content"
              android:layout_height="wrap_content" android:layout_marginBottom="8dp"
              android:layout_marginEnd="8dp" android:layout_marginStart="8dp"
              android:layout_marginTop="8dp"
              tools:text="TextView"
              app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent" app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
              app:layout_constraintHorizontal_bias="0.0" app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
              app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>
RecycleViewのAdapterコード
class SampleRecyclerViewAdapter(private val itemDataList: List<String>) :
        RecyclerView.Adapter<SampleRecyclerViewAdapter.ViewHolder>() {
    override fun getItemCount(): Int = itemDataList.count()

    override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup?, viewType: Int): ViewHolder? {
        parent ?: return null
        return ViewHolder(LayoutInflater.from(parent.context).inflate(
                R.layout.view_sample_recycler_item, parent, false))
    }

    override fun onBindViewHolder(holder: ViewHolder?, position: Int) {
        holder?.itemView?.sampleRecyclerItemTextView?.text = itemDataList[position]
    }

    inner class ViewHolder(itemView: View) : RecyclerView.ViewHolder(itemView) {
        init {
            itemView.setOnClickListener {
                Toast.makeText(
                        itemView.context, 
                        itemView.sampleRecyclerItemTextView.text, 
                        Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
        }
    }
}

RecycleViewのAdapterがListに入った文言をItemのレイアウトファイルを使ってリスト表示しています。 レイアウトのsampleRecyclerItemTextViewへはViewHolder内でitemView経由で参照します。

Kotlin Android Extensionsの挙動を理解しよう!

さて、とても便利なKotlin Android Extensionsですが、内部でどんなことをしているのでしょうか? Activityのサンプルコードを逆コンパイルしてJavaコードに変換して、どんなことをしているのか理解していきましょう。

public final class MainActivity extends AppCompatActivity
{

    public MainActivity()
    {
    }

    public void _$_clearFindViewByIdCache()
    {
        if(_$_findViewCache != null)
            _$_findViewCache.clear();
    }

    public View _$_findCachedViewById(int i)
    {
        if(_$_findViewCache == null)
            _$_findViewCache = new HashMap();
        View view1 = (View)_$_findViewCache.get(Integer.valueOf(i));
        View view = view1;
        if(view1 == null)
        {
            view = findViewById(i);
            _$_findViewCache.put(Integer.valueOf(i), view);
        }
        return view;
    }

    protected void onCreate(Bundle bundle)
    {
        super.onCreate(bundle);
        setContentView(0x7f09001b);
        ((Button)_$_findCachedViewById(R.id.button)).setOnClickListener((android.view.View.OnClickListener)new android.view.View.OnClickListener(this) {

            public final void onClick(View view)
            {
                view = (TextView)_$_findCachedViewById(R.id.textView);
                Intrinsics.checkExpressionValueIsNotNull(view, "this.textView");
                view.setText((CharSequence)"\u30CF\u30ED\u30FC\u30EF\u30FC\u30EB\u30C9\uFF01");
            }

            final MainActivity this$0;

            
            {
                this$0 = mainactivity;
                super();
            }
        }
);
    }

    private HashMap _$_findViewCache;
}

_$_findViewCache というハッシュマップのプロパティを用意して、Viewを管理しています。 参照時に_$_findViewCacheにViewインスタンスが無ければ、findeViewByIdをしてViewインスタンスを格納して参照し、すでに_$_findViewCacheにViewインスタンスがあれば、それを参照するという処理だということがわかりました。

注意点

Kotlin Android Extensions、とても便利ですが気をつけなければならない部分があります。

・誤って他の画面のUIへの参照するコードが書けてしまう。ビルドも通る。

Kotlin Android ExtensionsはData Bindingのようにコード生成しているのではなく、UIの要素をハッシュマップで管理しています。 誤って他の画面の要素を参照するコードを書いてしまっても、ビルドは正常に通ってしまうので気づけません。 実行時に_$_findCachedViewByIdでNullが返却されるため、NullPointerExceptionでクラッシュして、気づくことになります。 レイアウトファイルの要素のIDは他の画面の要素のIDが被ったり、どこの画面の要素なのかわからなくなることを防ぐために命名規則を設けておくと良いかもしれません。 例えば、「sampleActivityTextView」というような感じです。

・設計と相談

すでにデータバインディングを使っているような既存のプロジェクトではKotlin Android Extensionsを使っていくとなると設計を変えざるを得ないと思います。 使用する場合は設計と相談の上、ご使用ください。

まとめ

  • Kotlin Android Extensionsはjetbrains社製のAndroid開発支援プラグイン。
  • Kotlin Android Extensionsは導入が簡単!
  • Kotlin Android Extensionsを使うとfindViewByIdを使わずに簡潔にUIを参照するコードが書けるようになる!
  • FragmentやRecyclerViewのAdapterなどでも使える!けど、Activityでのやり方とは違うので注意。
  • Kotlin Android ExtensionsはUIの要素をViewインスタンスとしてハッシュマップで管理している。
  • 間違って他の画面のUIを参照するとクラッシュするので命名規則などで回避。
  • 使う時は設計と相談。

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