Jetpack Compose 副作用實戰指南:從基礎到生產環境的最佳實踐


摘要

這篇文章深入探討 Jetpack Compose 中副作用的最佳實踐,為開發者提供從基礎到生產環境的重要指引。在這個快速變化的技術領域,我們將分享許多我自己在開發過程中的寶貴經驗,希望能幫助大家更高效地管理副作用及提升應用性能。 歸納要點:

  • 深入了解如何有效選擇 `LaunchedEffect` 的關鍵值,從而避免不必要的效能損耗。
  • 探索 `DisposableEffect` 與 Android 生命周期的精細整合,實現更穩健的資源管理與釋放策略。
  • 學習在 `SideEffect` 中優雅地處理非同步操作和錯誤,確保應用程式的穩定性與可預測性。
本篇文章帶給讀者關於 Jetpack Compose 副作用管理的深刻見解與實用技巧,讓你在開發中游刃有餘。

理解 Jetpack Compose 中的副作用


Jetpack Compose 的副作用實戰指南:從理論到生產環境驗證的實踐心法

## 前言
Jetpack Compose 讓建構現代化 UI 變得前所未有的簡單——直到你開始處理狀態管理、副作用和生命週期為止。多數文章只解釋了 `LaunchedEffect`、`SideEffect` 和 `DisposableEffect` 的基本定義,卻很少深入實際應用場景。

這篇文章將分享我在實際產品中運用這些 API 的經驗:哪些做法真正可行、哪些地雷要避開,以及那些幫我省下大量除錯時間的實用模式。這裡沒有玩具範例或演示代碼,所有內容都來自真實場景,包括全螢幕 UI 控制、非同步任務協調,以及如何安全地使用協程。

如果你曾經糾結該選用哪個副作用 API,或是用錯之後付出慘痛代價(相信我,我們都經歷過),這篇指南應該能給你一些啟發。

(補充實戰要點)
在處理副作用時,關鍵在於理解 `LaunchedEffect` 與 `rememberUpdatedState` 的搭配時機——比如當你需要確保非同步任務總是取得最新狀態時。而 `SideEffect` 的妙用則體現在狀態同步上,特別是當 UI 需要與外部系統(如 Android 生命週期)保持同步的場合。另外,別忘了考量材質設計的動畫特性,適時採用狀態驅動的 UI 更新策略,往往能避免不必要的效能損耗。

Jetpack Compose 的三種主要副作用工具介紹

讓我們跳過理論,直接進入實用的 Compose 開發階段。

在 Jetpack Compose 中,副作用(Side Effects)用於執行那些會影響外部環境或依賴於可組合函數範圍之外的操作——例如啟動協程、註冊監聽器,或是更新非 Compose 的狀態。Jetpack Compose 提供了三種主要工具來處理這些情況:

- **`LaunchedEffect`**:當某個關鍵值改變時,它會執行一個協程。
- **`DisposableEffect`**:根據生命週期來設置與清理資源。
- **`SideEffect`**:在每次成功的重組後觸發邏輯。

這三種工具各有其用途,而選擇合適的工具往往會影響到應用的穩定性與行為是否可預測。如果選錯了,就可能會導致一些不容易發現的 bug。

舉個例子,`LaunchedEffect` 適合用於需要在特定條件下啟動協程的場景,像是處理一次性事件或執行非同步任務。而 `rememberCoroutineScope` 則讓開發者能夠在可重組的範圍內創建並使用協程,這對於需要手動控制協程生命週期的情況特別有用。

至於 `DisposableEffect`,它的特色在於能根據可組合函數的生命週期來管理資源。例如,當你需要註冊監聽器或訂閱事件時,`DisposableEffect` 能夠確保這些資源在不需要時被正確釋放,避免記憶體洩漏問題。

而 `SideEffect` 則通常用於一些需要在重組後立即執行的輕量級操作。由於它不會影響重組過程本身,因此適合處理一些與 UI 狀態更新無直接關聯的邏輯。

總的來說,理解這些工具的原理與適用場景,可以幫助我們更有效地優化 Compose 應用的性能與用戶體驗。同時,結合材質設計元件,這些副作用工具還能進一步提升應用的互動性與視覺表現。
觀點延伸比較:
副作用選擇指南適用情境使用建議注意事項
LaunchedEffect需要異步執行的操作,如網路請求確保在依賴狀態變化時使用,以維持正確性避免在不需要協程的情況下使用,會增加複雜度
DisposableEffect需要設置和清理的內容,如訂閱或註冊監聽器務必實現清理邏輯,防止內存洩漏或意外行為不可忽略清理步驟,否則可能導致問題
SideEffect通知外部事物或進行輕量級操作,如隱藏系統欄位適合於每次重組後要執行的小型且冪等操作切勿執行耗時工作,因為會在每次重組中運行
remember與derivedStateOf管理狀態以減少不必要的重組時機結合使用可提升效能和一致性應善用這些工具來簡化代碼邏輯

使用 LaunchedEffect 來反應狀態變化

理論上聽起來很簡單,但當你實際開始建構UI時,特別是涉及動畫、影片、螢幕旋轉或第三方函式庫時,選擇往往沒那麼明確。接下來我會用幾個實際上線的案例,具體展示每種情境的應用方式。

## 先快速回顧`LaunchedEffect`:進入正題前的暖身
官方文件其實已經寫得很清楚([這裡](here)有詳細說明),不過還是簡單提一下重點:
- `LaunchedEffect(key)` 會在key值變動時啟動一個協程
- 這個協程作用域能讓你在元件生命週期內處理副作用,像是非同步操作或狀態追蹤
- 建議搭配ViewModel的State使用,透過依賴項列表控制執行時機,同時要注意異常處理和協程取消機制

(順帶一提,實務上很多人會忽略key值的設定,這可能導致不必要的重複執行...)

實際案例:根據用戶偏好設定主題

這段內容談到協程(coroutine)如何與 Compose 元件的生命週期綁定,當元件離開組合或關鍵值改變時,協程會被取消。這機制非常適合用來監聽狀態變化並執行非同步工作,聽起來似乎很簡單,多數情況下也確實如此。但真正的關鍵在於**知道什麼時候該用它,而什麼時候不該用**。接下來,我將分享一個實際生產中的案例,展示如何使用 `LaunchedEffect` 來響應用戶偏好,並探討如果選錯工具會發生什麼問題。

### 實際案例:響應用戶偏好設定
在開發某個功能時,我需要根據用戶選擇的主題和深色模式偏好來調整介面,這些值儲存在數據層的 `StateFlow` 中。透過 `LaunchedEffect`,我得以在用戶偏好變更時立即觸發相關的非同步操作,並確保資源不會被浪費。例如,當用戶切換到深色模式時,系統會動態調整色彩方案,並應用 Material Design 3 的設計系統,讓整個介面保持一致性。如果不用 `LaunchedEffect` 而選擇其他工具,可能會導致狀態未能正確更新,甚至出現資源洩漏的問題,影響整體使用體驗。


實際案例:根據用戶偏好設定主題 Free Images


DisposableEffect 如何管理資源與生命週期

在我們的程式碼中,使用 `LaunchedEffect` 的原因有幾個。首先,它僅在 `userPreferences` 變更時反應,而不是每次重新組合時都執行。這樣可以有效減少不必要的運算。另外,`LaunchedEffect` 的協程是安全地綁定到 Composable 的生命週期上,因此不會發生內存洩漏。此外,它還讓我們能夠協調更新,包括本地狀態和將值推回數據層,而無需手動管理作用域。

如果改用 `rememberCoroutineScope` 呢?雖然可能可行,但它會在每次調用該區塊時都執行,除非添加額外的防護措施。我們需要手動追蹤先前的值,以確保不會啟動重複的協程,這樣很容易出錯。而且,`rememberCoroutineScope` 提供的是持久性的範圍,不具備反應性行為,因此無法因 `userPreferences` 的變化而重新觸發。

### `DisposableEffect`: 設置與清理資源

儘管 `LaunchedEffect` 很適合用來響應變更,但有時候你需要「附加」或「觀察」某些東西,並在 Composable 消失時進行適當清理。這正是 `DisposableEffect` 發揮作用的地方。簡單來說:

- 當 Composable 進入組合(或其鍵值改變)時僅執行一次。
- 讓你進行設置邏輯,例如註冊監聽器。
- 提供一個 `onDispose` 區塊來清理資源。

可以把它想成是 Compose 友好的版本,用於管理 Fragment 或 Activity 中的 `onStart()` 和 `onStop()` 方法。

### 實際案例:管理系統 UI 可見性

假設在全屏播放器中,我希望隱藏系統欄(狀態欄和導航欄),而當離開時再恢復顯示:

val window = (LocalView.current.context as ComponentActivity).window
SideEffect {
WindowCompat.getInsetsController(window, window.decorView).apply {
hide(WindowInsetsCompat.Type.statusBars())
hide(WindowInsetsCompat.Type.navigationBars())
}
}
DisposableEffect(Unit) {
onDispose {
WindowCompat.getInsetsController(window, window.decorView).apply {
show(WindowInsetsCompat.Type.statusBars())
show(WindowInsetsCompat.Type.navigationBars())
}
}
}


### 為什麼選擇 `DisposableEffect`?

因為隱藏邏輯是在 `SideEffect` 中執行,所以它會在第一次組合後運作。通過使用像這樣的方法,可以自動處理資源清理,有效避免內存洩漏。例如,在網絡請求或觀察者模式中經常需要管理資源。在此情境下,可以依賴項目改變觸發清理邏輯,使得整體流程更加流暢且不易出錯。

實際案例:全螢幕播放器中的系統 UI 管理


- 清理邏輯寫在 `onDispose` 裡頭,這樣就算使用者跳轉頁面或畫面被重組,也能保證資源釋放不會漏掉
- 無論是螢幕旋轉、導覽切換或關閉畫面,這套機制都能穩定運作
> _要是沒做清理,應用程式可能會卡在全螢幕模式——就算跳到其他畫面也解不掉。對使用者體驗來說簡直是災難_

---

## `SideEffect`: 在重組後同步外部狀態

跟 `LaunchedEffect` 和 `DisposableEffect` 不同,`SideEffect` 不處理協程或生命週期
它單純在每次成功重組後立刻執行,就這樣而已。

SideEffect 用於同步外部狀態的最佳時機

這讓它特別適合需要將數值從 Compose 往外推送的場景,或是與非 Compose 狀態的外部物件同步——比方說 Activity 裡的某個標記變數,或是外部控制器這類東西。

### 實際案例:隱藏系統欄位(再探)
在我實作全螢幕介面時,用了 `SideEffect` 來確保 UI 完成繪製後立刻隱藏系統欄位:
val window = (LocalView.current.context as ComponentActivity).window
SideEffect {
WindowCompat.getInsetsController(window, window.decorView).apply {
hide(WindowInsetsCompat.Type.statusBars())
hide(WindowInsetsCompat.Type.navigationBars())
}
}


補充說明:當我們要處理這類與外部狀態同步的副作用時,其實可以搭配 `remember` 或 `LaunchedEffect` 來管理,這樣能更好地維持 UI 的一致性。另外像是 MutableState 或 Flow 這些狀態容器,和 SideEffect 結合使用的話,在不同情境下會有不錯的效果——像是需要即時反應使用者操作,或是處理非同步資料流的時候。實際開發中常遇到的狀況是,有時候單純用 SideEffect 可能不夠,這時候就得根據情況調整,例如加上條件判斷或是改用其他副作用處理方式。

實際案例:使用 SideEffect 隱藏系統欄位


為什麼不用`LaunchedEffect`?因為這裡根本用不上協程啊。我只是需要在初始佈局完成後觸發這段邏輯——既不需要等待,也不用監聽狀態變化。那`rememberCoroutineScope`呢?也不行,因為這不是非同步操作,只是單純想在組合完成後執行的一次性副作用。

> 注意:`SideEffect`**每次重組都會執行**,所以別把耗時邏輯或網路請求塞這裡。它設計的初衷是處理那些輕量級、冪等性的操作,像是調整材質設計參數(例如系統欄位的背景透明度),或是根據不同設備尺寸微調視覺效果。

補充個實際情境:假設你要隱藏系統狀態欄,用`SideEffect`就很適合——它能在佈局確定後快速執行,但得記得處理不同螢幕的兼容性問題,像是異形螢幕或動態島區域的邊距調整。不過這些細節操作最好保持簡潔,畢竟重組時可能被反覆呼叫。
實際案例:使用 SideEffect 隱藏系統欄位

選擇適當副作用 API 的常見錯誤與提示

這些模式全都來自真實的船運程式碼
上面列舉的範例可不是什麼孤立的程式片段或學術性模式,它們直接取材於我在實際產品中開發的功能——包括全螢幕影片播放、使用者偏好設定處理,還有系統介面的協調運作。

## 該用哪種副作用 API?實用選擇指南
要決定使用哪種副作用 API 有時候真的不太容易,特別是當你同時要處理 UI 狀態、協程和生命週期時。這裡提供一些實務上的分類建議,幫助你找到合適的工具:

有時候開發者會忽略狀態管理或沒考慮到生命週期,這其實是常見的陷阱。重點在於理解 Compose 的重組機制,並善用像 `LaunchedEffect` 和 `rememberCoroutineScope` 這類 API 來確保副作用能正確執行。

比方說,如果是網路請求這類一次性操作,可以考慮用 `LaunchedEffect`;若是需要手動觸發的動畫效果,可能就適合搭配 `rememberCoroutineScope` 來處理。實際開發時,建議多寫測試來驗證副作用行為,這樣既能提升穩定性,也能避免效能問題。

結論:意圖性地使用 Jetpack Compose 的副作用

### 常見錯誤
- 使用 `LaunchedEffect` 來處理不需要協程的情況,會讓事情變得複雜。
- 忘記在 `DisposableEffect` 中進行清理,可能導致內存洩漏或意外行為。
- 在 `SideEffect` 中執行耗時的工作,因為它會在每次重組後運行!

### 提示
當你感到困惑時,可以問自己:
> _我是否需要異步執行某些操作? → 使用 `LaunchedEffect`
我是否需要設置和清理某些內容? → 使用 `DisposableEffect`
我只是想通知外部事物? → 使用 `SideEffect`_

---

## 結論:用心選擇
Compose 中的副作用功能強大,但只有在有意圖地使用下才能發揮最佳效果。很容易因為習慣而默認使用 `LaunchedEffect` 或在快速開發中忘記進行必要的清理。然而,在生產環境中,這些決策至關重要。選擇合適的工具,不論是 `LaunchedEffect`、`DisposableEffect` 還是 `SideEffect`,都能減少錯誤、使邏輯更簡潔,以及確保代碼表現符合預期。

此外,在考慮如何有效管理狀態時,可以利用 `remember` 和 `derivedStateOf` 減少不必要的重組。同時,引入材質設計原則,例如色彩、排版與間距,也能提升 UI 的一致性及可用性。綜合這些技巧,有助於確保應用程式在生產環境中具備高效能和可維護性。

參考來源

Jetpack Compose從入門到實戰

書名:Jetpack Compose從入門到實戰,語言:簡體中文,ISBN:9787111711377,頁數:331,出版社:機械工業出版社,作者:王鵬,關振智,曾思淇,出版日期:2022/08/01,類別:電腦資訊.

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