Android笔记（十）：结合Navigation组件实现Compose界面的导航

在Android笔记（七）搭建Android JetPack Compose组件中Scaffold脚手架 一文中通过定义一个导航的函数来实现不同界面的切换。如果没有传递任何参数，这样的导航处理也是可以接受的，处理方式也非常简单。但是，如果考虑到不同Compose界面的切换且传递参数，或者有更复杂地处理情况，就可以考虑使用导航组件Navigation来实现。

一、导航组件的配置

新建一个项目模块，在模块对应的build.gradle.kt中中增加依赖：

implementation(“androidx.navigation:navigation-compose:2.7.4”)

注意：采用2.7.4版本，必须设置android的目标SDK和编译SDK为34版本

在本笔记中通过一个展示机器人相关信息来说明导航组件的实现。为此，分别定义实体类和不同的界面。

二、定义机器人实体类

@Parcelize
data class Robot(val name:String,val description:String,val icon:Int):Parcelable

三、定义要显示的主要界面

1.定义机器人列表界面

图1 显示机器人列表
（1）定义单独一行机器人卡片
注意：
因为使用了ConstraintLayout布局，需要在项目模块的build.gradle.kt中增加依赖：

implementation(“androidx.constraintlayout:constraintlayout-compose:1.0.1”)

具体的代码如下：

//定义单独的机器人单独一行的卡片
@Composable
fun RobotCard(robot:Robot){Card(modifier = Modifier.fillMaxWidth().wrapContentHeight().padding(5.dp),colors = CardDefaults.elevatedCardColors(contentColor = Color.Green, containerColor = Color.Blue),elevation = CardDefaults.elevatedCardElevation(defaultElevation = 3.dp)){ConstraintLayout(modifier= Modifier.fillMaxWidth()) {val (imageRef,nameRef,descRef) = remember{createRefs()}val vguideLine = createGuidelineFromStart(0.3f)val hguideLine = createGuidelineFromTop(0.4f)Image(modifier= Modifier.constrainAs(imageRef) {top.linkTo(parent.top)bottom.linkTo(parent.bottom)start.linkTo(parent.start)end.linkTo(vguideLine)}.clickable {},painter = painterResource(id = robot.icon), contentDescription = robot.name )Text(modifier = Modifier.constrainAs(nameRef){top.linkTo(parent.top)bottom.linkTo(hguideLine)start.linkTo(vguideLine)end.linkTo(parent.end)},text = robot.name,fontSize = 18.sp)Text(modifier = Modifier.constrainAs(descRef){top.linkTo(hguideLine)bottom.linkTo(parent.bottom)start.linkTo(vguideLine)end.linkTo(parent.end)},text = robot.description,fontSize = 20.sp)}}
}

（2）定义组合多个机器人卡片生成机器人列表界面

@Preview
@Composable
fun RobotListScreen(){val robots = mutableListOf<Robot>()for(i in 1..10)robots.add(Robot("机器人${i}号","机器人${i}号的世界",android.R.mipmap.sym_def_app_icon))LazyColumn{items(robots){robot:Robot->RobotCard(robot)}}
}

2.定义机器人单独显示界面

图2

@Composable
fun RobotDetailScreen(){val robot = Robot("机器人测试","机器人世界",android.R.mipmap.sym_def_app_icon)Box(contentAlignment = Alignment.Center,modifier= Modifier.fillMaxSize()){Column(horizontalAlignment = Alignment.CenterHorizontally){Text(robot.name,fontSize = 28.sp)Image(modifier = Modifier.size(100.dp,100.dp),painter = painterResource(id = robot.icon),contentDescription = robot.name)Text(robot.description,fontSize=24.sp,maxLines = 5)Button(onClick = {}){Text("跳转APP说明")}}}
}

3.定义应用介绍界面

图3

@Composable
fun RobotAppScreen(){Box(contentAlignment = Alignment.Center,modifier = Modifier.fillMaxSize()){Column(modifier = Modifier.fillMaxWidth(),horizontalAlignment = Alignment.CenterHorizontally){Text("RobotApp是一个简单显示机器人信息的应用",fontSize = 28.sp, maxLines = 5)Button(modifier = Modifier.wrapContentSize(),onClick = {}){Text("返回",fontSize = 20.sp)}}}
}

四.定义界面的密封类

定义关于界面的密封类，在密封类对上述的三个界面基本特征如导航路径route、导航使用的标题title以及导航使用的图表icon进行分别定义，代码如下所示：

sealed class Screen(val route:String,val title:String,val icon: ImageVector){object RobotListPage:Screen(route="robotlist",title="机器人列表",icon= Icons.Filled.List)object RobotPage:Screen(route = "robot",title="机器人",icon = Icons.Filled.Face)object AppPage:Screen(route="aboutApp",title = "APP介绍",icon = Icons.Filled.Info)
}

在此前提的基础上，定义一个列表，将三个核心显示的界面定义在列表中，如下所示：

val screens = listOf(Screen.RobotListPage,Screen.RobotPage,Screen.AppPage)

五、定义导航图

在导航图中需要确定导航图中宿主和要切换的界面。要让定义好的导航图发挥作用

(1）需要在活动中指定导航宿主NavHost,通过指定NavHost表示导航宿主，用于定义用户界面的屏幕目标的预留位置;
(2) 需要利用NavController导航控件实现导航。
val navController = rememberNavController()

值得注意的是：NavController可以调用navigate()函数来实现导航，常见有三种形式：

//在导航到route的目的地之前，要将路径home之前所有的内容退出后退堆栈
navController.navigate(“route”){
popUpTo(“home”)
}

//在导航到route的目的地之前，要将包括路径home之前所有的内容退出后退堆栈
navController.navigate(“route”){
popUpTo(“home”) {inclusive = true}
}

//当没有导航到route时，才导航到route路径后退堆栈只有一个route导航路径
navController.navigate(“route”){
launchSingleTop = true
}

在下列定义了一个简单的导航图，代码如下：

@Composable
fun NavigationGraphScreen(navController:NavHostController,startDestination:String){NavHost(navController = navController,startDestination=Screen.RobotListPage.route){composable(Screen.RobotListPage.route){RobotListScreen()}composable(Screen.RobotPage.route){RobotDetailScreen()}composable(Screen.AppPage.route){RobotAppScreen()}}
}

六、在脚手架结构的底部导航栏中使用导航图

@OptIn(ExperimentalMaterial3Api::class)
@Composable
fun MainScreen(){val currentScreen: MutableState<Screen> = remember{mutableStateOf(Screen.RobotListPage)}val navController = rememberNavController()Scaffold(topBar={TopAppBar(title = {Text(text = currentScreen.value.title )},navigationIcon = {Icon(imageVector = currentScreen.value.icon,contentDescription = null)})},bottomBar = {BottomAppBar {screens.forEach {screen:Screen->NavigationBarItem(selected = screen.route == currentScreen.value.route ,onClick = {currentScreen.value = screennavController.navigate(screen.route){popUpTo(Screen.RobotListPage.route)launchSingleTop}},icon = {Icon(imageVector = screen.icon,contentDescription = screen.title)})}}},content={it:PaddingValues->Box(modifier = Modifier.padding(it)){NavigationGraphScreen(navController = navController,startDestination =Screen.RobotListPage.route )}})
}

注意：
（1）导航navController.navigate(screen.route)中设置popUpTo(Screen.RobotListPage.route),表示导航到screen.route的界面会将Screen.RobotListPage.route之前（不包含）的所有其他界面退出返回堆栈BackStack。可以观察到，通过底部导航栏，如上图依次从左到右访问三个界面，在最后一个界面APP介绍界面时，选择手机模拟器的Back键，会直接返回第一个界面RobotListPage.route路径指向的界面。
（2）在脚手架Scaffold的content属性设置核心显示内容为导航图NavigationGraphScreen

七、实现导航传递参数

在上述的运行效果中，可以发现如下不足：

从机器人列表Screen.RobotListPage.route跳转到单个机器人界面Screen.RobotPage.route路径时，只能固定的显示机器人测试信息，显然不合实际情况；

解决之道：就是在不同导航中设置参数传递。

（1）发送方：
navController.navigate(“route/${参数}”）

（2）数据接受方：
在导航图中指定接受参数名和参数类型

  composable(route = "route/{参数名}",arguments = listOf(arguments = listOf(navArgument(“参数名"){type =NavType.StringType})){val data = it.arguments?.getString(“参数名”)?:"默认值"}

在传递数据如果是基本数据类型比较容易，但是对于自定义的数据类，则可以采用转换的方式实现数据传递：
(1)数据发送方，把自定义类型的对象通过Gson库转换成字符串；
(2)数据接受方，将接受的数据字符串通过Gson库再转换成自定义类型的对象
为了使用Gson库，需要在模块的build.gradle.kt中增加依赖，如下所示：

implementation(“com.google.code.gson:gson:2.10.1”)

1.数据发送方

将机器人列表界面RobotListScreen作为数据的发送方，每次点击列表的图标，则传递数据到下一个界面RobotDetailScreen；由于点击实际的图标定义在RobotCard组合项中，因此，为RobotCard定义的图片内容增加一个点击处理的功能；因为要实现导航，因此RobotListScreen和RobotCard都需要传递NavController参数，下面是修改的代码：

@Composable
fun RobotCard(navController:NavController,robot:Robot){Card(modifier = Modifier.fillMaxWidth().wrapContentHeight().padding(5.dp),colors = CardDefaults.elevatedCardColors(contentColor = Color.Green, containerColor = Color.Blue),elevation = CardDefaults.elevatedCardElevation(defaultElevation = 3.dp)){ConstraintLayout(modifier= Modifier.fillMaxWidth()) {val (imageRef,nameRef,descRef) = remember{createRefs()}val vguideLine = createGuidelineFromStart(0.3f)val hguideLine = createGuidelineFromTop(0.4f)Image(modifier= Modifier.constrainAs(imageRef) {top.linkTo(parent.top)bottom.linkTo(parent.bottom)start.linkTo(parent.start)end.linkTo(vguideLine)}.clickable {val robotStr = Gson().toJson(robot)navController.navigate(Screen.RobotPage.route+"/${robotStr}")},painter = painterResource(id = robot.icon), contentDescription = robot.name )Text(modifier = Modifier.constrainAs(nameRef){top.linkTo(parent.top)bottom.linkTo(hguideLine)start.linkTo(vguideLine)end.linkTo(parent.end)},text = robot.name,fontSize = 18.sp)Text(modifier = Modifier.constrainAs(descRef){top.linkTo(hguideLine)bottom.linkTo(parent.bottom)start.linkTo(vguideLine)end.linkTo(parent.end)},text = robot.description,fontSize = 20.sp)}}
}

@Composable
fun RobotListScreen(navController: NavController){val robots = mutableListOf<Robot>()for(i in 1..10)robots.add(Robot("机器人${i}号","机器人${i}号的世界",android.R.mipmap.sym_def_app_icon))LazyColumn{items(robots){robot:Robot->RobotCard(navController,robot)}}
}

2.数据接受方

在这个应用中RobotDetailScreen是数据的接受方，因此需要修改导航图，在导航图中增加接受数据的处理，代码如下：

@Composable
fun NavigationGraphScreen(navController:NavHostController,startDestination:String){NavHost(navController = navController,startDestination=Screen.RobotListPage.route){composable(Screen.RobotListPage.route){RobotListScreen(navController = navController)}composable(Screen.RobotPage.route+"/{robot}", arguments = listOf(navArgument("robot"){type = NavType.StringType})){val robotStr = it.arguments?.getString("robot")val robot = Gson().fromJson(robotStr,Robot::class.java)RobotDetailScreen(robot)}composable(Screen.AppPage.route){RobotAppScreen()}}
}

相应的RobotDetailScreen也需要修改，增加一个Robot参数，可以对具体的Robot对象进行显示，代码修改如下：

@Composable
fun RobotDetailScreen(robot:Robot){Box(contentAlignment = Alignment.Center,modifier= Modifier.fillMaxSize()){Column(horizontalAlignment = Alignment.CenterHorizontally){Text(robot.name,fontSize = 28.sp)Image(modifier = Modifier.size(100.dp,100.dp),painter = painterResource(id = robot.icon),contentDescription = robot.name)Text(robot.description,fontSize=24.sp,maxLines = 5)Button(onClick = {}){Text("跳转APP说明")}}}
}

3.调整底部栏导航处理

因为增加了数据发送和接受的处理，相应的针对脚手架的底部栏导航的处理也需要调整，需要增加发送和接受数据的处理：

@OptIn(ExperimentalMaterial3Api::class)
@Composable
fun MainScreen(){val currentScreen: MutableState<Screen> = remember{mutableStateOf(Screen.RobotListPage)}val currentRobot:MutableState<Robot> = remember{mutableStateOf(Robot("机器人${1}号","机器人${1}号的世界",android.R.mipmap.sym_def_app_icon))}val navController = rememberNavController()Scaffold(topBar={TopAppBar(title = {Text(text = currentScreen.value.title )},navigationIcon = {Icon(imageVector = currentScreen.value.icon,contentDescription = null)})},bottomBar = {BottomAppBar {screens.forEach {screen:Screen->NavigationBarItem(selected = screen.route == currentScreen.value.route ,onClick = {currentScreen.value = screenif(screen.route == Screen.RobotPage.route){val robotStr = Gson().toJson(currentRobot.value)navController.navigate(Screen.RobotPage.route+"/${robotStr}"){popUpTo(Screen.RobotListPage.route)}}else {navController.navigate(screen.route) {popUpTo(Screen.RobotListPage.route)launchSingleTop}}},icon = {Icon(imageVector = screen.icon,contentDescription = screen.title)})}}},content={it:PaddingValues->Box(modifier = Modifier.padding(it)){NavigationGraphScreen(navController = navController,startDestination =Screen.RobotListPage.route )}})
}

在MainScreen中增加判断是否跳转到RobotDetailScreen界面路径的判断，如果是，就增加参数传递的处理。在上述代码中，增加了一个状态currentRobot来记住当前要显示的机器人对象。这里的处理并不是非常好，因为并没有提供处理修改currentRobot的状态值的操作。最好的方式，是将这个状态值提升，并通过机器人列表界面点击图片达到修改这个状态值的目的。在此处，就不再修改了，由读者自行调整。