Data BindingでViewの表示と状態（データ）を結合！

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Data BindingはViewシステムを用いている場合に、Viewの表示と状態（データ）を結合する仕組みです。

結合とは「状態の変化に連動して、表示を更新する」ことです。

Googleは「利点がある」と述べています。しかし、私は利点に感じないので、積極的な利用をしていません。

Googleが提供するAndroidアプリのサンプルで頻繁に登場し、よく見かけます。

ですので、ここに備忘録として、まとめます。

※環境：Android Studio Ladybug Feature Drop | 2024.2.2
　　　　Kotlin 2.0.0
　　　　　(Viewシステムのプロジェクトは1.9.24が選ばれる）
　　　　　(Composeのプロジェクトは2.0.0が選ばれる）

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Data Vindingとは

Data BindingはViewシステム（レイアウトファイルで画面構成を定義する環境）を用いている場合に、Viewの表示と状態（データ）を結合する仕組みです。

結合とは「状態の変化に連動して、表示を更新する」ことです。

AAC（Androidアーキテクチャコンポーネント）の「UIの分離」を意図したプログラミング手法です。

Data Bindingあり・なしを比較すれば、違いと利点がわかると思います。

Data Bindingなし（UIとロジックの関係が密）

表示を更新する場合、ロジック側は対象のViewを把握して、そのView固有のセッター関数で、新たな状態を設定する必要があります。

ロジック側でfindViewByIdを用いて、Viewのインスタンスを取得するのは、そのためです。

UIとロジックの関係はとても「密（みつ）」になります。

しかも、Viewの操作はメインスレッドで行う必要があります。

 Data Bindingなし 

Data Bindingなし

Data Bindingあり（UIとロジックの関係が疎）

状態を保持する変数はUI側に持ちます。状態はViewと結合されていて、状態の変化が直ちにViewの表示に反映されます。

表示を更新する場合、ロジック側は状態を保持する変数へ、新たな状態を書き込むだけです。対象のViewを把握する必要はありません。

UIとロジックの関係は「疎（そ）」になります。

しかも、Viewの操作を行うわけでは無いので、状態の書き込みはワーカースレッドで行うことができます。

 Data Bindingあり 

Data Bindingあり

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環境設定

Data Bindingを利用するための環境設定は、以下の3つが必要です。

  • （1）Data Bindingの有効化
  • （2）Viewシステムの採用
  • （3）レイアウトファイルの変換

特に「（3）レイアウトファイルの変換」を行わないと、（1）と（2）が出来ていても、機能（Bindingの動作）は無反応です。注意して下さい。

Data Bindingの有効化

Data Bindingはモジュール毎に有効・無効を指定します。

有効化の設定

有効にするために、「app/build.gradle」へ次の設定を行います。

plugins {
    alias(libs.plugins.android.application)
    alias(libs.plugins.kotlin.android)
    id("org.jetbrains.kotlin.kapt")
}

android {
    ...
    buildFeatures {
        dataBinding = true
    }
	...
}

Data BindingはKapt（Kotlin Anotation processing tools）を使います。Ksp（Kotlin Symbole Processor）はサポートしていないので、使えません。

Kotlin 2の対応

現在（2025.01）、Kotlinは1.9.xから2.0.xへ移行を果たしています。それに伴い、KaptもKspへ移行することが推奨されています。KaptはKotlin 1.9.x世代のプラグインなのです。

ですが、下記の設定をgradele.propertiesへ行うと、KaptはKotlin 2をサポートします。

   :
   :
# KapeのKotlin 2対応を有効化
kapt.use.k2=true

ただし、「サポートは実験段階です。評価目的のみに使用してください。」とドキュメントに書かれています。

上記の事項が承諾できないならば、Kotlinを1.9.xに戻してData Bindingをも用いる必要があります。

ちなみに、最新版のKaptはメンテナンス モードという位置づけでリリースされています。今後、新機能を実装する予定はなく、KotlinやJavaのバージョンアップに対応するのみになるようです。「いつまで対応が続くか？！」は不明です。

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Viewシステムの採用

Data BindingはViewシステムを用いている場合の機能です。

現状はJetpack Composeによる開発が主流になっているので、Viewシステムを意図的に選択しなければなりません。

新規プロジェクトの作成時に、「Views Activity」を選んでください。

Viewシステムの選択

レイアウトファイルの変換

レイアウトファイル（XXX.xml）をData Binding対応へ変換します。

<layout>タグで全体を囲み、レイアウトファイル中のルートViewと並列に<data>タグを設けてください。

変換後変換前
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout 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">

    <data>
        <!-- ここにBinding変数を定義 -->
    </data>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:id="@+id/main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".MainActivity">

        <TextView
            android:id="@+id/txtMesg"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="Hello World!"
            android:textAllCaps="false"
            android:textSize="48sp"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.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/main"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/txtMesg"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Hello World!"
        android:textAllCaps="false"
        android:textSize="48sp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

この変換作業ですが、Android Studioに自動変換する機能が付いています。こちらを使うと簡単です。

DataBindingのレイアウトファイルへ変換

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Binding動作

Data Bindingの有効化が行われると、Android Studioはレイアウトファイルを認識する際に、Bindingクラス（例：ActivityMainBinding）を自動生成します。

DataBindingのフロー

Bindingクラスの作成先フォルダ

Bindingクラスのクラス名は、レイアウトファイル名（例：activity_main.xml）を図のように変換したものになります。

Bindingクラスのネーミングルール

Bindingクラス#infulate()を実行すれば、BindingクラスのプロパティにBinding変数のインスタンスが登録されます。※方法2のやり方もあります。

そして、そのプロパティを使って、Binding変数へアクセスできるようになります。

Bindingインスタンスの取得：方法1方法2
        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)        // トップViewをコンテンツとして指定

        binding.message = "Hello Android!"  // Binding変数（message）の参照
        binding.color = Color.WHITE         // Binding変数（color）の参照

		// DataBindingUtilを用いた方法
        binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)

        binding.message = "Hello Android!"  // Binding変数（message）の参照
        binding.color = Color.WHITE         // Binding変数（color）の参照

DataBindingの変数参照

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状態（データ）の結合

Binding変数は<data>タグ内の<variable>タグで定義します。「name」が変数名、「type」が変数の型です。

Binding変数はロジック側からのアクセスが監視され、書き込みが行われたらViewの関数を実行するように、Viewシステムが制御します。

Binding変数の監視

Binding変数と実行するViewの関数は、図のように関連付けられます。

右辺がBinding式（”@{“と”}”で囲まれた式）の場合は、左辺をViewの関数として扱います。その他の場合はViewの属性として扱います。

Binding式と実行するView関数の指定

Viewの関数は図のようにBinnding式の評価結果を引数にして実行されます。

Binding式は構文があるので、詳細は「レイアウトとバインディング式/式言語」を参照してください。

DataBindingにおけるView関数の実行

この時、レイアウト中に記載する関数名は省略形になっています。省略形のルールは図の通りです。

DataBindingで指定する関数名の省略形

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プリミティブ型

Binding変数がプリミティブ型である場合の例です。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout 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">

    <data>
        <variable name="message" type="String" />
        <variable name="color" type="Integer" />
    </data>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:id="@+id/main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".MainActivity">

        <TextView
            android:id="@+id/txtMesg"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@{message}"
            android:textAllCaps="false"
            android:textColor="@{color}"
            android:textSize="34sp"
            ... />

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

    private  lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
		...
		
        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)

        binding.message = "Hello Android!"
        binding.color = Color.WHITE
        // 別スレッドで5秒後にWHITE->GREENへ変更
        lifecycleScope.launch(Dispatchers.Default) {
            delay(5000)                         // 5秒待つ
            binding.color = Color.GREEN         // WHITE->RED
        }
    }

非同期（5秒後）にWHITE⇒GREENへ変更しています。非同期であってもData Bindingは問題なく動作します。

DataBinding、プリミティブ型の例

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一般的なクラス

Binding変数が一般的なクラスである場合の例です。

型はフルパス（パッケージ名全体）を書かなければなりません。

data class Message (
    var text: String = "Hello Android !",
    @ColorInt var color: Int = Color.WHITE
)

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout 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">

    <data>
        <variable name="message" type="com.example.sample.Message" />
    </data>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:id="@+id/main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".MainActivity">

        <TextView
            android:id="@+id/txtMesg"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@{message.text}"
            android:textAllCaps="false"
            android:textColor="@{message.color}"
            android:textSize="34sp"
            ... />

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

    private  lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        ...

        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)
	
        binding.message = Message(color = Color.WHITE)
        // 別スレッドで5秒後にWHITE->GREENへ変更
        lifecycleScope.launch(Dispatchers.Default) {
            delay(5000)                                     // 5秒待つ
            binding.message = Message(color = Color.GREEN)  // WHITE->GREEN(OK)
        }
    }

非同期（5秒後）にWHITE⇒GREENに変更しています。非同期であってもData Bindingは問題なく動作します。

実行結果は「プリミティブ型」と同じです。省略します。

Binding変数の書き込みの有無により、表示が変更される場合とされない場合があるので注意が必要です。

表示が変更されない表示が変更される
        lifecycleScope.launch(Dispatchers.Default) {
            delay(5000)                                     // 5秒待つ
            binding.message?.let {                          // WHITE->GREEN(NG)
                it.color = Color.GREEN
            }
        }

        lifecycleScope.launch(Dispatchers.Default) {
            delay(5000)                                     // 5秒待つ
            val _message = binding.message?.apply {         // WHITE->GREEN(OK)
                color = Color.GREEN
            }
            binding.message = _message
        }

ちなみに、Binding変数はNullalbe（Null許容型）で、初期値はNullです。
※Binding式でNullの場合の代替値が指定できます（”??”を使う、Binding式の構文のドキュメント参照）。

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イベントの結合

イベントハンドラー（実行される関数）を関数オブジェクトの形でリスナーへ登録します（setOnClockListener関数などを用いる）。

ただし、Binding変数の型に関数オブジェクトの型は指定できません。ですので、イベントハンドラーが属するクラスを型にします。

class Handlers {

    fun clickedMesg(v: View) {  // ⇐ イベントハンドラー
        //
        // イベントが発生した時に実行する処理
        //
    }
}

XXX

Viewのリスナーへ登録する関数（setOnClockListener関数など）は、図のようにBinnding式の評価結果を引数にして実行されます。

Binding式が「クラスに属する関数オブジェクト」になっている点がポイントです。

XXX

この時、レイアウト中に記載する関数名は省略形になっています。省略形のルールは図の通りです。

DataBindingで指定する関数名の省略形

イベントハンドラー（関数オブジェクト）の表現方法は、次の2つがあります。

  • （1）メソッド参照
  • （2）リスナーバインディング
  • ※（1）は上記の図に出てきた表現方法
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メソッド参照

「メソッド参照」は関数名で関数オブジェクトを表現する方法です。

このサンプルはハンドラーをMainActivityに実装しています。ですので、Binding変数の型はMainActivityです。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout 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">

    <data>
        <variable name="message" type="com.example.sample.Message" />
        <variable name="activity" type="com.example.sample.MainActivity" />
    </data>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:id="@+id/main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".BasicActivity">

        <LinearLayout ...>

            <TextView
                android:id="@+id/txtMesg"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:text="@{message.text}"
                android:textColor="@{message.color}"
                android:onClick="@{activity::clickedMesg}"
                android:textAllCaps="false"
                android:textSize="34sp" />

        </LinearLayout>

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

    private  lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        ...

        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)

        binding.message  = Message(color = Color.WHITE)
        binding.activity = this
    }

    fun clickedMesg() {
        binding.message = binding.message?.apply { color = Color.YELLOW }
    }
}

クリックでWHITE⇒YELLOWへ変更しています。

DataBinding、メソッド参照で表現したイベント結合

クリックイベントは引数にViewを持ったハンドラーを起動しようとします。

ですので、ハンドラーの引数にViewが必要です。また、ハンドラーはView以外の引数を持てません。

起動する側とされる側で、引数の整合性が必要だからです。

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リスナーバインディング

「リスナーバインディング」はラムダ式で関数オブジェクトを表現する方法です。そのラムダ式から、ハンドラーを名指しで起動します。

このサンプルはハンドラーをMainActivityに実装しています。ですので、Binding変数の型はMainActivityです。

引数なし引数あり1引数あり2引数あり3
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout 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">

    <data>
        <variable name="message" type="com.example.sample.Message" />
        <variable name="activity" type="com.example.sample.MainActivity" />
    </data>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:id="@+id/main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".BasicActivity">

        <LinearLayout ...>

            <TextView
                android:id="@+id/txtMesg"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:text="@{message.text}"
                android:textColor="@{message.color}"
                android:onClick="@{() -> activity.clickedMesg()}"
                android:textAllCaps="false"
                android:textSize="34sp" />

        </LinearLayout>

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

    private  lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        ...

        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)

        binding.message  = Message(color = Color.WHITE)
        binding.activity = this
    }

    fun clickedMesg() {
        binding.message = binding.message?.apply { color = Color.YELLOW }
    }
}

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout 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">

    <data>
        <variable name="message" type="com.example.sample.Message" />
        <variable name="activity" type="com.example.sample.MainActivity" />
    </data>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:id="@+id/main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".BasicActivity">

        <LinearLayout ...>

            <TextView
                android:id="@+id/txtMesg"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:text="@{message.text}"
                android:textColor="@{message.color}"
                android:onClick="@{() -> activity.clickedMesg(message)}"
                android:textAllCaps="false"
                android:textSize="34sp" />

        </LinearLayout>

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

    private  lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        ...

        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)

        binding.message  = Message(color = Color.WHITE)
        binding.activity = this
    }

    fun clickedMesg(m: Message) {
        binding.message = binding.message?.apply { color = Color.YELLOW }
        // mを使った処理
    }
}

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout 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">

    <data>
        <variable name="message" type="com.example.sample.Message" />
        <variable name="activity" type="com.example.sample.MainActivity" />
    </data>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:id="@+id/main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".BasicActivity">

        <LinearLayout ...>

            <TextView
                android:id="@+id/txtMesg"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:text="@{message.text}"
                android:textColor="@{message.color}"
                android:onClick="@{(view) -> activity.clickedMesg(view)}"
                android:textAllCaps="false"
                android:textSize="34sp" />

        </LinearLayout>

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

    private  lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        ...

        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)

        binding.message  = Message(color = Color.WHITE)
        binding.activity = this
    }

    fun clickedMesg(v: View) {
        binding.message = binding.message?.apply { color = Color.YELLOW }
        // vを使った処理
    }
}

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout 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">

    <data>
        <variable name="message" type="com.example.sample.Message" />
        <variable name="activity" type="com.example.sample.MainActivity" />
    </data>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:id="@+id/main"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".BasicActivity">

        <LinearLayout ...>

            <TextView
                android:id="@+id/txtMesg"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:text="@{message.text}"
                android:textColor="@{message.color}"
                android:onClick="@{(view) -> activity.clickedMesg(view, message)}"
                android:textAllCaps="false"
                android:textSize="34sp" />

        </LinearLayout>

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</layout>

    private  lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        ...

        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)

        binding.message  = Message(color = Color.WHITE)
        binding.activity = this
    }

    fun clickedMesg(v: View, m: Message) {
        binding.message = binding.message?.apply { color = Color.YELLOW }
        // mとvを使った処理
    }
}

クリックでWHITE⇒YELLOWへ変更しています。

実行結果は「プリミティブ型」と同じです。省略します。

ラムダ式からハンドラーを名指しで起動する際に、ハンドラーへView以外の引数を設けることが可能です。ただし、引数にできるのはBinding変数です。

これが、この表現方法の利点になります。

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