3. 跨平台 ViewModel 设计：expect/actual 模式、工厂方法、生命周期感知、与 Compose 绑定

跨平台 ViewModel 是 KMP 状态共享架构中的核心协调层。本章聚焦如何通过 Kotlin 的 expect/actual 机制，在共享模块中定义抽象、在平台模块中注入具体实现，从而构建一个既具备生命周期感知能力又能与 Jetpack Compose / Compose Multiplatform 直接绑定的 ViewModel 体系。

3.1 架构边界与职责划分

在 KMP 项目中，ViewModel 处于 UI 层与数据层之间。其职责边界需要严格遵守下列原则：

3.2 expect/actual 工厂方法设计

工厂方法用于隔离 ViewModel 的创建过程，使得共享层无需直接引用平台构造函数。
以下展示在共享模块中定义 expectation：

// shared/src/commonMain/kotlin/com/example/app/viewmodel/PlatformViewModel.kt
expect class PlatformViewModelFactory {
    fun  create(clazz: Class): T
}

expect open class PlatformViewModel {
    open fun onCleared()
}

在 Android 平台 actual 实现中，使用 AndroidX ViewModelProvider 的工厂模式：

// shared/src/androidMain/kotlin/com/example/app/viewmodel/PlatformViewModel.kt
actual open class PlatformViewModel : androidx.lifecycle.ViewModel() {
    override fun onCleared() { super.onCleared() }
}

actual class PlatformViewModelFactory(private val application: Application) {
    actual fun  create(clazz: Class): T {
        val provider = ViewModelProvider(
            /* 需要 activity 或 fragment */,
            ViewModelProvider.AndroidViewModelFactory(application)
        )
        return provider.get(clazz as Class) as T
    }
}

3.3 生命周期感知的实现策略

生命周期感知是 ViewModel 的核心能力。在 KMP 场景下，不同平台的生命周期对象不同，需要通过 expect/actual 统一抽象：

为了统一处理，在共享层定义如下生命周期范围接口：

// shared/src/commonMain/kotlin/com/example/app/lifecycle/LifecycleOwner.kt
interface LifecycleOwner {
    val lifecycle: Lifecycle
}

enum class LifecycleEvent {
    ON_CREATE, ON_START, ON_RESUME, ON_PAUSE, ON_STOP, ON_DESTROY
}

expect class Lifecycle {
    fun observe(event: LifecycleEvent, action: () -> Unit)
    fun removeObservers()
}

实际在 Android 上桥接到 LifecycleObserver，在 iOS 上使用 KVO 或 NotificationCenter，在 Desktop 上通过 Composition 生命周期手动触发。

3.4 与 Compose 绑定的数据流控制

ViewModel 的状态必须通过 StateFlow 暴露给 Compose，并在 Composable 层级中正确收集：

• 数据流方向：ViewModel → UI State (StateFlow) → Composable (collectAsState)
• 控制流方向：Composable (用户事件) → ViewModel (方法调用) → UseCase / Repository
• 信任链路：状态由 ViewModel 持有，Composable 只读不写；业务逻辑由 ViewModel 发起，Composable 不直接调用数据层

核心绑定代码（共享模块）：

// shared/src/commonMain/kotlin/com/example/app/ui/MainScreen.kt
@Composable
fun MainScreen(viewModel: MainViewModel) {
    val uiState by viewModel.uiState.collectAsState()
    // 渲染 UI
    Button(onClick = { viewModel.onButtonClicked() }) {
        Text("点击")
    }
}

在 Android 端，通过 Compose Navigation 或传统 Activity 传入 ViewModel：

// androidApp
@Composable
fun AndroidMainScreen() {
    val viewModel: MainViewModel = viewModel() // 依赖注入
    MainScreen(viewModel = viewModel)
}

在 iOS 端，通过 Swift 桥接调用 KMP ViewModel 实例，并手动管理观察者。

3.5 架构总图：expect/actual ViewModel 全链路

3.6 验收标准

1. 编译隔离验证：共享模块不应引用任何平台特定 API（android.content、UIKit、java.awt）。仅通过 expect/actual 桥接。
2. 生命周期测试：在 Android 上旋转屏幕后 ViewModel 状态不丢失；iOS 上进入后台/前台时观察者正确注册/移除。
3. 状态一致性：多平台使用同一份 ViewModel 业务逻辑代码运行后，UI State 的初始值、触发流程、收拢结果完全一致。
4. 工厂方法可注入：PlatformViewModelFactory 实例化时不依赖全局单例，可通过构造函数或 DI 框架传递。
5. Compose 绑定无崩溃：所有 Composable 函数在组合/重组/销毁期间不应因 ViewModel 引用泄漏或生命周期不匹配而崩溃。