讓你的組件“活”起來!—— Lifecycle 淺析

Lifecycle 是 Android Jetpack 工具包中的一個工具庫,Jetpack 中的工具可以分為四個部分:架構(gòu)(Architecture)、基礎(chǔ)(Foundation)、行為(Behavior)、界面(UI)。

Jetpack 四大組成部分

其中,架構(gòu)部分是 Jetpack 工具包的精華所在,大家耳熟能詳?shù)?DataBinding、LiveData、ViewModel等都是屬于 Architecture 架構(gòu)部分。Lifecycle 的地位就可想而知了。

1、背景

眾所周知,Activity 是有自己的生命周期的,從 onCreate 創(chuàng)建一直到 onDestroy 銷毀,我們會在 Activity 的各個生命周期中做相應(yīng)的處理,完成業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)工作。 比如,某些功能組件需要在 Activity 或者 Fragment 的某些生命周期函數(shù)中做一些初始化,資源回收等等操作。久而久之,Activity 中的代碼體積就會變得臃腫,功能組件也與 Activity 耦合在一起了。

為了解決這個問題,google 就開發(fā)出了 Lifecycle 這個工具。

官方文檔上有個例子,假如 Activity 中有一個定位的功能組件,如果沒有使用 Lifecycle,大致的實現(xiàn)是這樣的:

    // 1、開發(fā)自己的功能組件,實現(xiàn)相關(guān)功能
    class MyLocationListener {
        public MyLocationListener(Context context, Callback callback) {
            // ...
        }

        void start() {
            // 連接系統(tǒng)定位服務(wù)
        }

        void stop() {
            // 斷開系統(tǒng)定位服務(wù)
        }
    }

    // 2、在 Activity 中調(diào)用自己開發(fā)的功能組件,并在 Activity 生命周期中進(jìn)行相應(yīng)操作
    class MyActivity extends AppCompatActivity {
        private MyLocationListener myLocationListener;

        @Override
        public void onCreate(...) {
            // 初始化自己開發(fā)的功能組件
            myLocationListener = new MyLocationListener(this, (location) -> {
                // 更新 UI
            });
        }

        @Override
        public void onStart() {
            super.onStart();
            myLocationListener.start();
            // 管理其他需要響應(yīng) activity 生命周期的組件
        }

        @Override
        public void onStop() {
            super.onStop();
            myLocationListener.stop();
            // 管理其他需要響應(yīng) activity 生命周期的組件
        }
    }

2、Lifecycle 的使用

引入 Lifecycle 之后,我們就可以在定位組件的內(nèi)部監(jiān)聽到 Activity 的生命周期的變化,從而執(zhí)行相應(yīng)的操作。不需要在 Activity 的各個生命周期方法中調(diào)用自身的業(yè)務(wù)邏輯方法,從而實現(xiàn)功能組件與 Activity 的相互隔離與解耦,降低 Activity 中的代碼量。

大體的思想就是一個觀察者模式,具有生命周期的 Activity、Fragment 等作為被觀察者;需要在不同的生命周期中執(zhí)行不同的業(yè)務(wù)邏輯的功能組件作為觀察者,當(dāng)觀察者監(jiān)聽到生命周期發(fā)生變化時,執(zhí)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯。具有生命周期的 Activity、Fragment 等,在下文中我們用 生命周期持有者(LifecycleOwner)來稱呼;我們自己開發(fā)的需要依賴于生命周期的功能組件,在下文中用 生命周期觀察者(LifecycleObserver)進(jìn)行稱呼。

2.1 引入依賴

如果是非 AndroidX 項目,則引入:

implementation "android.arch.lifecycle:extensions:1.1.1"

如果是 AndroidX 項目,則引入:

implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.2.0'

如果只需要使用 Lifecycle,不需要其他的 ViewModel、LiveData等等的話,則只需要引入 lifecycle-runtime 包即可。

2.2 實現(xiàn) Lifecycle 觀察者

這個 Lifecycle 觀察者就是我們自己開發(fā)的功能組件,加上 LifecycleObserver 接口就可以通過注解的方式來編碼各個生命周期需要執(zhí)行的業(yè)務(wù)邏輯。如代碼所示:

class MyLocationListener implements LifecycleObserver {
    MyLocationListener(Activity activity, OnLocationChangedListener onLocationChangedListener) {
        // 初始化
        initLocationManager();
    }

    // 當(dāng) Activity 執(zhí)行 onResume 方法時,自動調(diào)用該方法
    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME)
    private void startGetLocation(){
        Log.i(TAG, "startGetLocation() is executed");
    }

    // 當(dāng) Activity 執(zhí)行 onPause 方法時,自動調(diào)用該方法
    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE)
    private void stopGetLocation(){
        Log.i(TAG, "stopGetLocation() is executed");
    }

    private void initLocationManager(){
        Log.i(TAG, "initLocationManager() is executed");
    }

    // 當(dāng)位置發(fā)生變化時,通過該接口通知調(diào)用方
    public interface OnLocationChangedListener{
        void onChange(double latitude, double longitude);
    }
}

2.3 生命周期持有者添加觀察者

在 Android 中具有生命周期的一般是 Activity、Fragment,先通過 getLifecycle 方法獲得 Lifecycle 生命周期對象,Lifecycle 對象使用 addObserver 方法給自己添加觀察者,即 MyLocationListener。這樣一來,當(dāng) Lifecycle 生命周期發(fā)生變化,MyLocationListener 就會收到通知,做相應(yīng)的操作。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        MyLocationListener myLocationListener = new MyLocationListener(this,
                new MyLocationListener.OnLocationChangedListener() {
            @Override
            public void onChange(double latitude, double longitude) {
                // 位置發(fā)生變化時,調(diào)用該方法
            }
        });

        // 將觀察者(MyLocationListener)與被觀察者(MainActivity)綁定
        getLifecycle().addObserver(myLocationListener);
    }
}

那么,這種觀察者模式是怎樣建立起來的呢?我們可以去看看 Jetpack 中 Lifecycle 相關(guān)源碼。

3、Lifecycle 源碼淺析

下面的源碼分析是基于 lifecycle-runtime:2.1.0、lifecycle-common:2.1.0 版本。從 getLifecycle() 方法進(jìn)入,發(fā)現(xiàn)是來到了 ComponentActivity 中,ComponentActivity 就是 Activity 的基類,代碼如下:

    // ComponentActivity.java 類
    @NonNull
    @Override
    public Lifecycle getLifecycle() {
        return mLifecycleRegistry;
    }

還可以看出,其實 ComponentActivity 只是實現(xiàn)了 LifecycleOwner 這個接口:

// LifecycleOwner.java 接口文件
public interface LifecycleOwner {
    /**
     * Returns the Lifecycle of the provider.
     *
     * @return The lifecycle of the provider.
     */
    @NonNull
    Lifecycle getLifecycle();
}

// ComponentActivity 實現(xiàn)了 LifecycleOwner 接口
public class ComponentActivity extends androidx.core.app.ComponentActivity implements
        LifecycleOwner,
        ViewModelStoreOwner,
        SavedStateRegistryOwner,
        OnBackPressedDispatcherOwner {
        ···
}

回過頭來再看看 ComponentActivity 中的 getLifecycle 方法,返回了一個 Lifecycle 對象,這個對象是在 ComponentActivity 中 new 出來的,并將 Activity 實例傳參給了它:

private final LifecycleRegistry mLifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);

LifecycleRegistry 類是一個 Lifecycle 的實現(xiàn)類,Lifecycle 本身只是一個抽象類,里面定義了一些生命周期中的狀態(tài) State 以及切換生命周期的一些事件 Event,還有一些抽象方法:

public abstract class Lifecycle {
    ...
    // 添加生命周期觀察者 抽象方法
    @MainThread
    public abstract void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);
    // 移除生命周期觀察者 抽象方法
    @MainThread
    public abstract void removeObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);
    // 獲取當(dāng)前生命周期狀態(tài) 抽象方法
    @MainThread
    @NonNull
    public abstract State getCurrentState();
    // 定義的事件值,對應(yīng) Activity 的各個生命周期發(fā)生事件
    @SuppressWarnings("WeakerAccess")
    public enum Event {
        ON_CREATE,
        ON_START,
        ON_RESUME,
        ON_PAUSE,
        ON_STOP,
        ON_DESTROY,
        ON_ANY    // 可以響應(yīng)任何一個事件
    }
    // 生命周期狀態(tài)值
    @SuppressWarnings("WeakerAccess")
    public enum State {
        DESTROYED,
        INITIALIZED,
        CREATED,
        STARTED,
        RESUMED;

        /**
         * Compares if this State is greater or equal to the given {@code state}.
         *
         * @param state State to compare with
         * @return true if this State is greater or equal to the given {@code state}
         */
        public boolean isAtLeast(@NonNull State state) {
            return compareTo(state) >= 0;
        }
    }
}

再來看看 LifecycleRegistry 類具體實現(xiàn)了 Lifecycle 中的哪些方法。

3.1 LifecycleRegistry 類具體實現(xiàn)

首先,它內(nèi)部是用一個類似 Map 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲添加的生命周期觀察者的:

private FastSafeIterableMap<LifecycleObserver, ObserverWithState> mObserverMap =
            new FastSafeIterableMap<>();

Key 是將要存儲的觀察者,Value 是將這個觀察者賦予一個 State 狀態(tài),然后存到 Value 中,看它們的命名也可以理解。這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是為了管理所有的觀察者,方便添加和移除。

先看看添加觀察者的 addObserver 方法在 LifecycleRegistry 類的具體實現(xiàn) :

    // LifecycleRegistry.java 類
    @Override
    public void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer) {
        // 根據(jù) LifecycleOwner 的生命周期狀態(tài) mState 初始化一個 狀態(tài)賦給 將添加的觀察者
        State initialState = mState == DESTROYED ? DESTROYED : INITIALIZED;
        ObserverWithState statefulObserver = new ObserverWithState(observer, initialState);
        ObserverWithState previous = mObserverMap.putIfAbsent(observer, statefulObserver);

        if (previous != null) {
            return;    // 不為空 說明 observer 之前已添加過,則返回不再處理
        }
        LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner.get();
        // 獲取的是 LifecycleOwner 的一個弱引用,如果 為空則說明被回收了,就不往下執(zhí)行了
        if (lifecycleOwner == null) {
            // it is null we should be destroyed. Fallback quickly
            return;
        }

        // 是否重入 判斷,如果正在添加的觀察者不為0 或 正在處理 Event 事件,則發(fā)生了重入
        boolean isReentrance = mAddingObserverCounter != 0 || mHandlingEvent;
        State targetState = calculateTargetState(observer);    // 計算出目標(biāo)狀態(tài)
        mAddingObserverCounter++;
        // while 循環(huán)里處理的事情就是,避免 該 observer 因為添加的晚,使得一些生命周期流轉(zhuǎn)分發(fā)事件
        // 沒有被分發(fā)給 該 observer。有點像 粘性廣播 的意思
        while ((statefulObserver.mState.compareTo(targetState) < 0
                && mObserverMap.contains(observer))) {
            pushParentState(statefulObserver.mState);
            statefulObserver.dispatchEvent(lifecycleOwner, upEvent(statefulObserver.mState));
            popParentState();
            // mState / subling may have been changed recalculate
            targetState = calculateTargetState(observer);
        }

        if (!isReentrance) {
            // we do sync only on the top level.
            sync();    // 同步所有觀察者狀態(tài),后面會細(xì)說
        }
        mAddingObserverCounter--;
    }

代碼注釋的比較清楚了。這里補充說明下 calculateTargetState 方法是如何計算出新添加的 LifecycleObserver 的目標(biāo)狀態(tài) State 的,可以看一下它的代碼:

    private State calculateTargetState(LifecycleObserver observer) {
        // 首先獲取 前一個添加的觀察者 previous
        Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> previous = mObserverMap.ceil(observer);
        // previous 不為空時,獲得 previous 的狀態(tài)值賦給 siblingState
        State siblingState = previous != null ? previous.getValue().mState : null;
        // mParentStates 列表不為空時,將最近添加的 state 值賦給 parentState
        State parentState = !mParentStates.isEmpty() ? mParentStates.get(mParentStates.size() - 1)
                : null;
        return min(min(mState, siblingState), parentState);
    }

它是取 mState、parentState、siblingState 中的最小值作為自己的 targetState。然后需要將自己的狀態(tài)一步步切換到 targetState,如何進(jìn)行的,后面會細(xì)說。

再來看看 LifecycleRegistry 類的實例化。 new 一個 LifecycleRegistry 類時,會將 LifecycleOwner 的弱引用傳進(jìn)去,并將 state 初始化為 INITIALIZED。

public LifecycleRegistry(@NonNull LifecycleOwner provider) {
        mLifecycleOwner = new WeakReference<>(provider);
        mState = INITIALIZED;
    }

因為 LifecycleOwner 一般是 Activity、Fragment,所以用弱引用持有它們可以防止內(nèi)存泄漏。

從 Lifecycle 抽象類中定義的狀態(tài)枚舉類型和事件枚舉類型就可以看出,生命周期狀態(tài)的流轉(zhuǎn),都是通過執(zhí)行這些事件 Event 串起來的。比如說,ON_CREATE 事件發(fā)生后,生命周期狀態(tài)就會從 INITIALIZED 流轉(zhuǎn)到 CREATED 狀態(tài)。生命周期狀態(tài)的流轉(zhuǎn)是通過 handleLifecycleEvent 這個方法實現(xiàn)的。

// 處理生命周期轉(zhuǎn)換事件
public void handleLifecycleEvent(@NonNull Lifecycle.Event event) {
        State next = getStateAfter(event);    // 首先求出 執(zhí)行 event 事件之后的生命周期 狀態(tài)值 state
        moveToState(next);    // 然后將 state 設(shè)置為 新的生命周期狀態(tài)
}

在 getStateAfter 方法中,求出在執(zhí)行了 event 事件之后,生命周期的狀態(tài)。具體的代碼很簡單:

static State getStateAfter(Event event) {
        switch (event) {
            case ON_CREATE:
            case ON_STOP:
                return CREATED;
            case ON_START:
            case ON_PAUSE:
                return STARTED;
            case ON_RESUME:
                return RESUMED;
            case ON_DESTROY:
                return DESTROYED;
            case ON_ANY:
                break;
        }
        throw new IllegalArgumentException("Unexpected event value " + event);
    }

看代碼可能會覺得納悶,為啥 ON_STOP 事件之后進(jìn)入 CREATED 狀態(tài)?我理解的是官方考慮到 CREATED 和 停止?fàn)顟B(tài)(STOPPED)可以合并為同一個狀態(tài),CREATED 狀態(tài)其實就是 STARTED 狀態(tài)前的一種狀態(tài),也就是 停止?fàn)顟B(tài)(STOPPED)??梢詤⒖脊俜轿臋n的這張圖幫助理解:

圖1 構(gòu)成生命周期的狀態(tài)和事件
所以,一個完整的生命周期過程是:從 Initialized 開始,到 Resumed;再從 Resumed 到 Destroyed 結(jié)束。在圖上就是從左到右,再從右到左。

拿到下一個狀態(tài)值后,再調(diào)用 moveToState 方法將生命周期持有者的狀態(tài)切換到新的狀態(tài)值。

private void moveToState(State next) {
        if (mState == next) {    // 如果已接切換完成,則跳過
            return;
        }
        mState = next;    // 狀態(tài)重置為新的值
        if (mHandlingEvent || mAddingObserverCounter != 0) {
            // 如果上一次狀態(tài)切換還未完成(mHandlingEvent = true),或者存在正在添加中的觀察者
            mNewEventOccurred = true;    // 出現(xiàn)新的狀態(tài)值
            // we will figure out what to do on upper level.
            return;
        }
        mHandlingEvent = true;    // 正在處理狀態(tài)切換 標(biāo)記位
        sync();    // 將新的生命周期狀態(tài)同步給所有的觀察者
        mHandlingEvent = false;
    }

將自身的生命周期狀態(tài)更新后,還得將新的狀態(tài)同步給所有的觀察者,這就是 sync 方法需要處理的。

    // 同步生命周期狀態(tài)方法
    private void sync() {
        LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner.get();
        // 由于之前為了防止內(nèi)存泄漏,將 LifecycleOwner 包裝成了一個弱引用,所以這里需要檢查一下是否被回收了
        if (lifecycleOwner == null) {
            throw new IllegalStateException("LifecycleOwner of this LifecycleRegistry is already"
                    + "garbage collected. It is too late to change lifecycle state.");
        }
        while (!isSynced()) {
            mNewEventOccurred = false;
            // no need to check eldest for nullability, because isSynced does it for us.
            if (mState.compareTo(mObserverMap.eldest().getValue().mState) < 0) {
                backwardPass(lifecycleOwner);
            }
            Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> newest = mObserverMap.newest();
            if (!mNewEventOccurred && newest != null
                    && mState.compareTo(newest.getValue().mState) > 0) {
                forwardPass(lifecycleOwner);
            }
        }
        mNewEventOccurred = false;
    }

    ...
    // 判斷是否已經(jīng)同步完成
    private boolean isSynced() {
        // 如果沒有生命周期觀察者了,那肯定就不用同步了
        if (mObserverMap.size() == 0) {
            return true;
        }
        State eldestObserverState = mObserverMap.eldest().getValue().mState;
        State newestObserverState = mObserverMap.newest().getValue().mState;
        return eldestObserverState == newestObserverState && mState == newestObserverState;
    }

先來看看它是怎么判斷已經(jīng)同步完成的。在 isSynced 方法中,獲取所有觀察者中最先添加和最近添加的觀察者的生命周期狀態(tài)值,當(dāng)這兩者的狀態(tài)值都與當(dāng)前生命周期持有者的狀態(tài)值(mState)相同,就說明同步完成了。

再來看看 sync 同步方法,有一個 while 循環(huán),當(dāng)還未同步完成時,會先判斷當(dāng)前狀態(tài)是否在最先添加的觀察者的狀態(tài)值的前面(mState < eldest().getValue().mState),如果是,則調(diào)用 backwardPass 方法。

    private void backwardPass(LifecycleOwner lifecycleOwner) {
        Iterator<Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState>> descendingIterator =
                mObserverMap.descendingIterator();
        while (descendingIterator.hasNext() && !mNewEventOccurred) {
            Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> entry = descendingIterator.next();
            ObserverWithState observer = entry.getValue();
            while ((observer.mState.compareTo(mState) > 0 && !mNewEventOccurred
                    && mObserverMap.contains(entry.getKey()))) {
                Event event = downEvent(observer.mState);
                pushParentState(getStateAfter(event));
                observer.dispatchEvent(lifecycleOwner, event);
                popParentState();
            }
        }
    }

在 backwardPass 方法中,首先初始化了一個 遞減迭代器,即這個迭代器是從最近添加的觀察者開始遍歷,一直遍歷到最初添加的觀察者(之所以這樣的遍歷順序是遞減迭代器,是因為越在前面添加的觀察者,它的 state 越小,這里的遞減是指 state 是遞減的順序),要完成所有觀察者的狀態(tài)的更改,這是第一層的 while 循環(huán)。如果這個時候又有新的 Event 事件發(fā)生,則中止同步過程,節(jié)省系統(tǒng)資源,因為這個時候可能會產(chǎn)生新的狀態(tài)值。

第二層循環(huán)開始前,再次確認(rèn)觀察者狀態(tài)值比當(dāng)前狀態(tài)值要大,且沒有新的 Event 出現(xiàn),以及該觀察者沒有被移除。然后調(diào)用 downEvent 方法根據(jù)觀察者現(xiàn)在的狀態(tài),得到 Event 事件:

    // 降低 state 值的方法
    private static Event downEvent(State state) {
        switch (state) {
            case INITIALIZED:
                throw new IllegalArgumentException();
            case CREATED:
                return ON_DESTROY;
            case STARTED:
                return ON_STOP;
            case RESUMED:
                return ON_PAUSE;
            case DESTROYED:
                throw new IllegalArgumentException();
        }
        throw new IllegalArgumentException("Unexpected state value " + state);
    }

仔細(xì)看 downEvent 方法中的每個狀態(tài)對應(yīng)的返回事件,結(jié)合之前的狀態(tài)事件流程圖圖1,可以發(fā)現(xiàn) downEvent 方法處理的是 state 狀態(tài)后接下來發(fā)生的 event,對應(yīng)圖1 中從右向左的過程,不考慮向左的事件流程。這樣做就可以將觀察者的 state 逐漸減小,直至與當(dāng)前生命周期持有者的狀態(tài)值(mState)相同。如圖2所示:

圖2 downEvent 方法減小 state 值示意圖

對應(yīng)地,還有個 upEvent 方法,這個方法會不會就是處理圖1 中從左到右的過程呢?查看代碼,果然如此:

    // 升高 state 值的方法
    private static Event upEvent(State state) {
        switch (state) {
            case INITIALIZED:
            case DESTROYED:
                return ON_CREATE;
            case CREATED:
                return ON_START;
            case STARTED:
                return ON_RESUME;
            case RESUMED:
                throw new IllegalArgumentException();
        }
        throw new IllegalArgumentException("Unexpected state value " + state);
    }

例如 CREATED 狀態(tài)向右的 Event 就是 ON_START,而 RESUMED 沒有向右的事件,所以就向外拋出異常。

再來看 downEvent 方法之后,調(diào)用了 pushParentState 方法,這個方法就是記錄了該觀察者下一個狀態(tài),等到觀察者分發(fā)了 Event 事件之后,再把這個狀態(tài)記錄刪除掉,也就是后面的 popParentState 方法。重點就是中間的這個 dispatchEvent 分發(fā)事件的方法。這個方法是由該觀察者調(diào)用的,將之前調(diào)用 downEvent 方法得到的 event 事件分發(fā)出去,具體的代碼如下:

        void dispatchEvent(LifecycleOwner owner, Event event) {
            State newState = getStateAfter(event);
            mState = min(mState, newState);
            mLifecycleObserver.onStateChanged(owner, event);
            mState = newState;
        }

這個方法是屬于觀察者內(nèi)部類,里面的 mState 并不是生命周期持有者的當(dāng)前狀態(tài),而是這個觀察者的當(dāng)前狀態(tài),所以方法的最后把這個值更新為新的狀態(tài)值了。在更新之前還調(diào)用了 onStateChanged 方法,這個方法是 LifecycleEventObserver 接口中的方法,而 LifecycleEventObserver 是繼承自 LifecycleObserver,在 LifecycleEventObserver 的注釋中有這樣一句:

If a class implements this interface and in the same time uses {@link OnLifecycleEvent}, then annotations will be ignored.

翻譯過來就是,如果一個類實現(xiàn)了這個接口,同時也使用了{(lán)@link OnLifecycleEvent}(即使用 @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME)),那么后者的 annotation 注解的方法就不會被執(zhí)行。也就是說,各個生命周期中執(zhí)行的相應(yīng)操作,都是在這里的 onStateChanged 方法中執(zhí)行的。接口方法具體的實現(xiàn)交給了開發(fā)者,也就是被 @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME) 等等標(biāo)記的方法。

到這里終于可以總結(jié)一下生命周期持有者 LifecycleOwner 是如何處理生命周期事件的了。LifecycleOwner 通過執(zhí)行 handleLifecycleEvent 方法,處理收到的生命周期事件 Event。首先,根據(jù) Event 得到下一個生命周期狀態(tài),將自身狀態(tài)更新;然后,將狀態(tài)的變動同步給所有觀察它的觀察者;觀察者們用自己的狀態(tài)與 LifecycleOwner 的狀態(tài)做比對,逐步算出要達(dá)到與 LifecycleOwner 狀態(tài)一致所需的 event 事件,并逐步將這些 event 分發(fā)出去;這樣,觀察者內(nèi)部就可以接收到這些 event,并可以根據(jù)不同的 event 做不同的業(yè)務(wù)操作了。

回頭再看一下 sync 方法,在 backwardPass 方法執(zhí)行完后,接下來會獲取最近添加的觀察者。當(dāng) LifecycleOwner 的當(dāng)前狀態(tài)比最近添加的觀察者的狀態(tài)值要大,那么就會調(diào)用 forwardPass 方法:

    private void forwardPass(LifecycleOwner lifecycleOwner) {
        Iterator<Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState>> ascendingIterator =
                mObserverMap.iteratorWithAdditions();
        while (ascendingIterator.hasNext() && !mNewEventOccurred) {
            Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> entry = ascendingIterator.next();
            ObserverWithState observer = entry.getValue();
            while ((observer.mState.compareTo(mState) < 0 && !mNewEventOccurred
                    && mObserverMap.contains(entry.getKey()))) {
                pushParentState(observer.mState);
                observer.dispatchEvent(lifecycleOwner, upEvent(observer.mState));
                popParentState();
            }
        }
    }

與 backwardPass 方法相反,forwardPass 方法是通過一個遞增迭代器,從最初添加的觀察者開始一直遍歷到最近添加的觀察者,依次更改所有觀察者的狀態(tài)。第一層 while 循環(huán)就是遍歷所有的觀察者;第二層 while 循環(huán)里就是將每個觀察者的狀態(tài)逐步地更新成與 LifecycleOwner 的狀態(tài) mState 一樣,并將 event 事件分發(fā)。

3.2 ReportFragment 類簡述

前文終于弄清楚了生命周期狀態(tài)的更新與分發(fā)過程。再來看一看是在哪里調(diào)用 handleLifecycleEvent 方法開始處理生命周期事件的,如下圖所示。

圖3 handleLifecycleEvent 調(diào)用方匯總
  • Fragment 有自己的生命周期,所以它里面肯定會調(diào)用 handleLifecycleEvent 方法。
  • FragmentActivity 里面調(diào)用 handleLifecycleEvent 方法的對象,并不是 Activity 的 Lifecycle 對象,而是 Fragment 的 Lifecycle 對象,管理的是 Fragment 生命周期流轉(zhuǎn),從命名 mFragmentLifecycleRegistry 也可以看出來。
  • FragmentViewLifecycleOwner 是單獨用來管理 Fragment 中 onCreateView 和 onDestroyView 的生命周期的管理類。所以,我們也可以自己擴(kuò)展新的生命周期。
  • ProcessLifecycleOwner 管理整個 Application 的生命周期,需要另外引入 androidx.lifecycle:lifecycle-process 庫。借助這個庫,我們可以直接獲取到應(yīng)用前后臺切換的狀態(tài),以及應(yīng)用的整個生命周期。需要注意的是,Lifecycle.Event.ON_CREATE 只會分發(fā)一次,Lifecycle.Event.ON_DESTROY 不會被分發(fā)。
  • ReportFragment 是 Activity 中真正管理各種生命周期分發(fā)的類。
  • ServiceLifecycleDispatcher 管理 Service 生命周期分發(fā)的幫助類。如果需要在 Service 中使用 Lifecycle,需要自己的 Service 繼承自 LifecycleService,并且加入 androidx.lifecycle:lifecycle-service 依賴。

ReportFragment,專門用來分發(fā)生命周期 Event 事件的 Fragment,沒有可視化界面。最初見于 ComponentActivity 的 onCreate 方法中:

    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        mSavedStateRegistryController.performRestore(savedInstanceState);
        ReportFragment.injectIfNeededIn(this);    // ReportFragment 初始化
        if (mContentLayoutId != 0) {
            setContentView(mContentLayoutId);
        }
    }

在 injectIfNeededIn 方法里初始化了這個 Fragment,用的還是 framework 里的 Fragment,原因注釋里也說的很清楚,因為考慮到有些 Activity 并不是繼承自 FragmentActivity。在 ProcessLifecycleOwner 中也是用到這個方法初始化 ReportFragment,而 ProcessLifecycleOwner 是 Application 的生命周期持有者。

    public static void injectIfNeededIn(Activity activity) {
        // ProcessLifecycleOwner should always correctly work and some activities may not extend
        // FragmentActivity from support lib, so we use framework fragments for activities
        android.app.FragmentManager manager = activity.getFragmentManager();
        if (manager.findFragmentByTag(REPORT_FRAGMENT_TAG) == null) {
            manager.beginTransaction().add(new ReportFragment(), REPORT_FRAGMENT_TAG).commit();
            // Hopefully, we are the first to make a transaction.
            manager.executePendingTransactions();
        }
    }

可以看到,在這個 Fragment 生命周期方法中,都是調(diào)用 dispatch 方法分發(fā)Event 事件的。由于 ReportFragment 是掛靠在 ComponentActivity 上的,所以 ComponentActivity 的生命周期與 ReportFragment 的生命周期是關(guān)聯(lián)在一起的。所以,ReportFragment 就可以準(zhǔn)確分發(fā) ComponentActivity 的生命周期事件。在 dispatch 方法中,就是調(diào)用的上面所說的 LifecycleRegistry 類的 handleLifecycleEvent 方法。

    ···
    @Override
    public void onActivityCreated(Bundle savedInstanceState) {
        super.onActivityCreated(savedInstanceState);
        dispatchCreate(mProcessListener);
        dispatch(Lifecycle.Event.ON_CREATE);
    }

    @Override
    public void onStart() {
        super.onStart();
        dispatchStart(mProcessListener);
        dispatch(Lifecycle.Event.ON_START);
    }

    @Override
    public void onResume() {
        super.onResume();
        dispatchResume(mProcessListener);
        dispatch(Lifecycle.Event.ON_RESUME);
    }

    @Override
    public void onPause() {
        super.onPause();
        dispatch(Lifecycle.Event.ON_PAUSE);
    }
    ···
    // 分發(fā) Lifecycle.Event 的方法
    private void dispatch(Lifecycle.Event event) {
        Activity activity = getActivity();
        if (activity instanceof LifecycleRegistryOwner) { // LifecycleRegistryOwner 已廢棄,這一段可以不看
            ((LifecycleRegistryOwner) activity).getLifecycle().handleLifecycleEvent(event);
            return;
        }

        if (activity instanceof LifecycleOwner) {
            Lifecycle lifecycle = ((LifecycleOwner) activity).getLifecycle();
            if (lifecycle instanceof LifecycleRegistry) {
                // 最終還是調(diào)用的 LifecycleRegistry 中的 handleLifecycleEvent 方法
                ((LifecycleRegistry) lifecycle).handleLifecycleEvent(event);
            }
        }
    }

除此之外,ReportFragment 還負(fù)責(zé)了 Application 的生命周期的事件分發(fā):

    // ReportFragment 中的部分代碼    注:僅節(jié)選了相關(guān)的代碼
    private ActivityInitializationListener mProcessListener;

    void setProcessListener(ActivityInitializationListener processListener) {
        mProcessListener = processListener;
    }

    interface ActivityInitializationListener {
        void onCreate();

        void onStart();

        void onResume();
    }

    // ProcessLifecycleOwner.java    Application 的生命周期持有者
    void attach(Context context) {
        mHandler = new Handler();
        mRegistry.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE);
        Application app = (Application) context.getApplicationContext();
        app.registerActivityLifecycleCallbacks(new EmptyActivityLifecycleCallbacks() {
            @Override
            public void onActivityCreated(Activity activity, Bundle savedInstanceState) {
                ReportFragment.get(activity).setProcessListener(mInitializationListener);
            }

            @Override
            public void onActivityPaused(Activity activity) {
                activityPaused();
            }

            @Override
            public void onActivityStopped(Activity activity) {
                activityStopped();
            }
        });
    }

這里不再展開了,只需要知道,Application 的生命周期持有者 ProcessLifecycleOwner 也是使用 ReportFragment 進(jìn)行生命周期狀態(tài)分布就可以了。

綜上,可以看出,ReportFragment 和 LifecycleRegistry 是 Lifecycle 最重要的兩個類。理解了它們,Lifecycle 的整體流程和思想就比較清楚了。其實 Lifecycle 內(nèi)容遠(yuǎn)不止這些,代碼也在不斷地迭代中,本文只是起到拋磚引玉作用,更多內(nèi)容可查看源碼~

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ps. 一個簡單的 Demo:https://gitee.com/xiuzhizhu/LifeCycleDemo

參考文獻(xiàn)

1、Android Lifecycle 官方文檔
2、https://juejin.cn/post/6893870636733890574#heading-13
3、https://juejin.cn/post/6850418115931537416

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