8. 遥遥领先 Android jetpack全家桶三剑客之Lifecycle

lifecylew架构图.jpg

目录:

1. Lifecycle是如何诞生的? 用来解决什么问题的

  1. Lifecycle的使用

  2. Lifecycle源码分析

  3. Lifecycle重要的几个类梳理

1. Lifecycle是如何诞生的? 用来解决什么问题的

作用：这样 Lifecycle 库能有效的避免内存泄漏和解决常见的 Android 生命周期难题

问题: Lifecycle之前是如何管理生命周期

通过Activity的onstop, onstart()方法

  组件留存的时间比所需的时间要长，从而导致内次泄漏
  • 无法保证组件会在 Activity/Fragment停止后不执行启动

2. Lifecycle的使用

2.1. Lifecycle的使用很简单：

  • 1、生命周期拥有者 使用getLifecycle()获取Lifecycle实例，然后代用addObserve()添加观察者；
  • 2、观察者实现LifecycleObserver，方法上使用OnLifecycleEvent注解关注对应生命周期，生命周期触发时就会执行对应方法；
public class LifecycleTestActivity extends AppCompatActivity {

    private String TAG = "Lifecycle_Test";
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_lifecycle_test);
        //Lifecycle 生命周期
        getLifecycle().addObserver(new MyObserver());
        Log.i(TAG, "onCreate: ");
    }
    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        Log.i(TAG, "onResume: ");
    }
    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        Log.i(TAG, "onPause: ");
    }
}


public class LifecycleTestActivity extends AppCompatActivity {

    private String TAG = "Lifecycle_Test";
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_lifecycle_test);
        //Lifecycle 生命周期
        getLifecycle().addObserver(new MyObserver());
        Log.i(TAG, "onCreate: ");
    }
    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        Log.i(TAG, "onResume: ");
    }
    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        Log.i(TAG, "onPause: ");
    }
}

2.2. 自定义LifecycleOwner

如果有一个自定义类并希望使其成为LifecycleOwner，可以使用LifecycleRegistry类，它是Lifecycle的实现类，但需要将事件转发到该类

也即MyActivity变成了LifecycleOwner，然后就可以和 实现了LifecycleObserver的组件配合使用了

   public class MyActivity extends Activity implements LifecycleOwner {
       private LifecycleRegistry lifecycleRegistry;
       @Override
       protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
           super.onCreate(savedInstanceState);

           lifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);
           lifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.CREATED);
       }
       @Override
       public void onStart() {
           super.onStart();
           lifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.STARTED);
       }
       @NonNull
       @Override
       public Lifecycle getLifecycle() {
           return lifecycleRegistry;
       }
   }

2.3. Lifecycle判断应用在前台还是后台

之前对App进入前后台的判断是通过registerActivityLifecycleCallbacks(callback)方法，然后在callback中利用一个全局变量做计数，在onActivityStarted()中计数加1，在onActivityStopped方法中计数减1，从而判断前后台切换。

public class MyApplication extends Application {

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();

    //注册App生命周期观察者
        ProcessLifecycleOwner.get().getLifecycle().addObserver(new ApplicationLifecycleObserver());
    }
    
    /**
     * Application生命周期观察，提供整个应用进程的生命周期
     *
     * Lifecycle.Event.ON_CREATE只会分发一次，Lifecycle.Event.ON_DESTROY不会被分发。
     *
     * 第一个Activity进入时，ProcessLifecycleOwner将分派Lifecycle.Event.ON_START, Lifecycle.Event.ON_RESUME。
     * 而Lifecycle.Event.ON_PAUSE, Lifecycle.Event.ON_STOP，将在最后一个Activit退出后后延迟分发。如果由于配置更改而销毁并重新创建活动，则此延迟足以保证ProcessLifecycleOwner不会发送任何事件。
     *
     * 作用：监听应用程序进入前台或后台
     */
    private static class ApplicationLifecycleObserver implements LifecycleObserver {
        @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_START)
        private void onAppForeground() {
            Log.w(TAG, "ApplicationObserver: app moved to foreground");
        }

        @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_STOP)
        private void onAppBackground() {
            Log.w(TAG, "ApplicationObserver: app moved to background");
        }
    }
}

2.4 实际应用，就是后台播放声音和视频

2.5 LifecycleHandler 的封装

我们平时在使用 handler 的时候，在 activity onDestroy 的时候，需要手动取 removeMessage 或者 removeCallBack，不然的话，很容易发生内存泄漏。

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
}

public class LifecycleHandler extends Handler implements FullLifecycleObserver {


    private LifecycleOwner mLifecycleOwner;

    public LifecycleHandler(LifecycleOwner lifecycleOwner) {
        mLifecycleOwner = lifecycleOwner;
        addObserver();
    }

    public LifecycleHandler(LifecycleOwner lifecycleOwner, Callback callback) {
        super(callback);
        mLifecycleOwner = lifecycleOwner;
        addObserver();
    }

    public LifecycleHandler(LifecycleOwner lifecycleOwner, Looper looper) {
        super(looper);
        mLifecycleOwner = lifecycleOwner;
        addObserver();
    }

    public LifecycleHandler(LifecycleOwner lifecycleOwner, Looper looper, Callback callback) {
        super(looper, callback);
        mLifecycleOwner = lifecycleOwner;
        addObserver();
    }

    private void addObserver() {
        if (mLifecycleOwner != null) {
            mLifecycleOwner.getLifecycle().addObserver(new FullLifecycleObserverAstrong textdapter(mLifecycleOwner, this));
        }
    }


    @Override
    public void onCreate(LifecycleOwner owner) {

    }

    @Override
    public void onStart(LifecycleOwner owner) {

    }

    @Override
    public void onResume(LifecycleOwner owner) {

    }

    @Override
    public void onPause(LifecycleOwner owner) {

    }

    @Override
    public void onStop(LifecycleOwner owner) {

    }

    @Override
    public void onDestroy(LifecycleOwner owner) {
        removeCallbacksAndMessages(null);
    }
}
2.6 MVP 中引入 lifecycle，可以自行监听 activity 生命周期变化

MVP用Lifecycle是为了解耦

Lifecycle框架，希望借Lifecycle将activity的生命周期事件传递给Presenter，让Presenter承担部分业务，从而降低了Activity的复杂度

public class LifecycleTestActivity extends AppCompatActivity implements IView {
    private String TAG = "Lifecycle_Test";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_lifecycle_test);
        //Lifecycle 生命周期
//        getLifecycle().addObserver(new MyObserver());

        //MVP中使用Lifecycle
        getLifecycle().addObserver(new MyPresenter(this));
        Log.i(TAG, "onCreate: ");
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        Log.i(TAG, "onResume: ");
    }
    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        Log.i(TAG, "onPause: ");
    }

    @Override
    public void showView() {}
    @Override
    public void hideView() {}
}

//Presenter
class MyPresenter implements LifecycleObserver {
    private static final String TAG = "Lifecycle_Test";
    private final IView mView;

    public MyPresenter(IView view) {mView = view;}

    @OnLifecycleEvent(value = Lifecycle.Event.ON_START)
    private void getDataOnStart(LifecycleOwner owner){
        Log.i(TAG, "getDataOnStart: ");
        
        Util.checkUserStatus(result -> {
                //checkUserStatus是耗时操作，回调后检查当前生命周期状态
                if (owner.getLifecycle().getCurrentState().isAtLeast(STARTED)) {
                    start();
                    mView.showView();
                }
            });        
    }
    @OnLifecycleEvent(value = Lifecycle.Event.ON_STOP)
    private void hideDataOnStop(){
        Log.i(TAG, "hideDataOnStop: ");
        stop();
        mView.hideView();
    }
}

//IView
interface IView {
    void showView();
    void hideView();
}

3. Lifecycle源码分析

lifecycle架构图.jpg

Lifecycle类:

添加和移除，用户管理的，获取状态

里面的自旋锁：

public abstract class Lifecycle {
    //添加观察者
    @MainThread
    public abstract void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);
    //移除观察者
    @MainThread
    public abstract void removeObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);
    //获取当前状态
    public abstract State getCurrentState();

//生命周期事件，对应Activity生命周期方法
    public enum Event {
        ON_CREATE,
        ON_START,
        ON_RESUME,
        ON_PAUSE,
        ON_STOP,
        ON_DESTROY,
        ON_ANY  //可以响应任意一个事件
    }
    
    //生命周期状态. （Event是进入这种状态的事件）
    public enum State {
        DESTROYED,
        INITIALIZED,
        CREATED,
        STARTED,
        RESUMED;

        //判断至少是某一状态
        public boolean isAtLeast(@NonNull State state) {
            return compareTo(state) >= 0;
        }
    }
3.1.1 Lifecycle 是怎么分发生命周期的?-----生命周期事件分发

给当前activity添加了ReportFragment，注意这个fragment是没有布局的!

问题: 为什么使用一个没有布局的fragment?

逻辑抽离出来，实现activity的无侵入。如果你对图片加载库Glide比较熟，就会知道它也是使用透明Fragment获取生命周期的。

ReportFragment

ReportFragment.injectIfNeededIn(this)

//专门用于分发生命周期事件的Fragment
public class ReportFragment extends Fragment {
    
    public static void injectIfNeededIn(Activity activity) {
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 29) {
            //在API 29及以上，可以直接注册回调 获取生命周期
            activity.registerActivityLifecycleCallbacks(
                    new LifecycleCallbacks());
        }
        //API29以前，使用fragment 获取生命周期
        if (manager.findFragmentByTag(REPORT_FRAGMENT_TAG) == null) {
            manager.beginTransaction().add(new ReportFragment(), REPORT_FRAGMENT_TAG).commit();
            manager.executePendingTransactions();
        }
    }

    @SuppressWarnings("deprecation")
    static void dispatch(@NonNull Activity activity, @NonNull Lifecycle.Event event) {
        if (activity instanceof LifecycleRegistryOwner) {//这里废弃了，不用看
            ((LifecycleRegistryOwner) activity).getLifecycle().handleLifecycleEvent(event);
            return;
        }

        if (activity instanceof LifecycleOwner) {
            Lifecycle lifecycle = ((LifecycleOwner) activity).getLifecycle();
            if (lifecycle instanceof LifecycleRegistry) {
                ((LifecycleRegistry) lifecycle).handleLifecycleEvent(event);//使用LifecycleRegistry的handleLifecycleEvent方法处理事件
            }
        }
    }

    @Override
    public void onActivityCreated(Bundle savedInstanceState) {
        super.onActivityCreated(savedInstanceState);
        dispatch(Lifecycle.Event.ON_CREATE);
    }
    @Override
    public void onStart() {
        super.onStart();
        dispatch(Lifecycle.Event.ON_START);
    }
    @Override
    public void onResume() {
        super.onResume();
        dispatch(Lifecycle.Event.ON_RESUME);
    }
    @Override
    public void onPause() {
        super.onPause();
        dispatch(Lifecycle.Event.ON_PAUSE);
    }
    ...省略onStop、onDestroy
    
    private void dispatch(@NonNull Lifecycle.Event event) {
        if (Build.VERSION.SDK_INT < 29) {
            dispatch(getActivity(), event);
        }
    }
    
    //在API 29及以上，使用的生命周期回调
    static class LifecycleCallbacks implements Application.ActivityLifecycleCallbacks {
        ...
        @Override
        public void onActivityPostCreated(@NonNull Activity activity,@Nullable Bundle savedInstanceState) {
            dispatch(activity, Lifecycle.Event.ON_CREATE);
        }
        @Override
        public void onActivityPostStarted(@NonNull Activity activity) {
            dispatch(activity, Lifecycle.Event.ON_START);
        }
        @Override
        public void onActivityPostResumed(@NonNull Activity activity) {
            dispatch(activity, Lifecycle.Event.ON_RESUME);
        }
        @Override
        public void onActivityPrePaused(@NonNull Activity activity) {
            dispatch(activity, Lifecycle.Event.ON_PAUSE);
        }
        ...省略onStop、onDestroy
    }
}

生命周期事件处理——LifecycleRegistryLifecycleRegistry类:

LifecycleRegistry是Lifecycle具体实现

到这里，生命中周期事件的处理有转移到了 LifecycleRegistry 中：

//LifecycleRegistry.java
   //系统自定义的保存Observer的map，可在遍历中增删
    private FastSafeIterableMap<LifecycleObserver, ObserverWithState> mObserverMap = new FastSafeIterableMap<>();
            
    public void handleLifecycleEvent(@NonNull Lifecycle.Event event) {
        State next = getStateAfter(event);//获取event发生之后的将要处于的状态
        moveToState(next);//移动到这个状态
    }

    private void moveToState(State next) {
        if (mState == next) {
            return;//如果和当前状态一致，不处理
        }
        mState = next; //赋值新状态
        if (mHandlingEvent || mAddingObserverCounter != 0) {
            mNewEventOccurred = true;
            return;
        }
        mHandlingEvent = true;
        sync(); //把生命周期状态同步给所有观察者
        mHandlingEvent = false;
    }
    
        private void sync() {
        LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner.get();
        if (lifecycleOwner == null) {
            throw new IllegalStateException("LifecycleOwner of this LifecycleRegistry is already"
                    + "garbage collected. It is too late to change lifecycle state.");
        }
        while (!isSynced()) {  //isSynced()意思是 所有观察者都同步完了
            mNewEventOccurred = false;
            //mObserverMap就是 在activity中添加observer后 用于存放observer的map
            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;
    }
    ...
    
     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);
    }

用observer创建带状态的观察者ObserverWithState，observer作为key、ObserverWithState作为value，存到mObserverMap。 接着做了安全判断，最后把新的观察者的状态 连续地 同步到最新状态mState，意思就是：虽然可能添加的晚，但会把之前的事件一个个分发给你，即粘性。

原理总结:

原理比较清晰：Activity/Fragment实现LifecycleOwner接口，通过LifecycleRegistry在对应生命周期分发事件Lifecycle.Event，回调到生命周期观察者LifecycleObserver对应订阅方法。

Activity(LifeCycleOwner)----------Lifecycle-------LifecycleReigtry-----ReportFragment----addObserver-----LifecycleObserver

简单的叙述源码实现的总体流程，按照使用的步骤顺序叙述：

1). 创建一个观察者实现LifecycleObserver接口，用于监听响应被观察者生命周期的变化

观察者通过注解的方式监听组件某个生命状态的改变。

2). LifecycleRegistry继承了Lifecycle，管理着观察者

通过LifecycleRegistry添加观察者，利用反射原理获取到观察者中的方法与注解信息

被观察者（组件）通过实现LifecycleOwner 接口拿到LifecycleRegistry

3). 在组件生命周期中调用LifecycleRegistry提供的方法来监听生命周期状态

当生命周期发生变化时，LifecycleRegistry就会执行通过反射获取到的方法。实现监听的目的

3.1 问题: Lifecycle是怎样感知生命周期的？

就是在ReportFragment中的各个生命周期都调用了dispatch(Lifecycle.Event event) 方法，传递了不同的Event的值

3.2 问题: Lifecycle是如何处理生命周期的？

通过调用了((LifecycleRegistry) lifecycle).handleLifecycleEvent(event);方法，也就是LifecycleRegistry 类来处理这些生命周期。

3.3 问题: LifecycleObserver的方法是怎么回调的呢？

LifecycleRegistry 的 handleLifecycleEvent方法，然后会通过层层调用最后通过反射到LifecycleObserver方法上的@OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.XXX)注解值，来调用对应的方法

3.4 问题: 为什么LifecycleObserver可以感知到Activity的生命周期

LifecycleRegistry调用handleLifecycleEvent方法时会传递Event类型，然后会通过层层调用，最后是通过反射获取注解的值，到LifecycleObserver方法上的@OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.XXX)注解上对应的Event的值，注意这个值是和Activity/Fragment的生命周期的一一对应的，所以就可以感知Activity、Fragment的生命周期了。

4. Lifecycle重要的几个类梳理

  • Lifecycle
    Lifecycle是一个持有组件生命周期状态（如Activity或Fragment）的信息的类，并允许其他对象观察此状态。
  • Event ：从框架和Lifecycle类派发的生命周期事件。这些事件映射到活动和片段中的回调事件。
  • State ：由Lifecycle对象跟踪的组件的当前状态。
  • LifecycleOwner （重要,）一个接口，Lifecycle持有者
  • 实现该接口的类持有生命周期(Lifecycle对象)，该接口的生命周期(Lifecycle对象)的改变会被其注册的观察者LifecycleObserver观察到并触发其对应的事件。
  • LifecycleObserver（重要）Lifecycle观察者
  • 实现该接口的类，通过注解的方式，可以通过被LifecycleOwner类的addObserver(LifecycleObserver o)方法注册,被注册后，LifecycleObserver便可以观察到LifecycleOwner的生命周期事件。 ** ReportFragmen**t: ------ ---生命周期事件分发

LifecycleRegistry-------生命周期事件处理

4.2 问题: Lifecycle和LifecycleObserver的关系：

Lifecycle添加观察者LifecycleObserver

mainActivity.getLifecycle().addObserver(mVideoView);

public Lifecycle getLifecycle()

通过将 Lifecycle 对象的 addObserver() 方法，将 Lifecycle 对象和 LifecycleObserver 对象进行绑定。LifecycleObserver便可以观察到LifecycleOwner的生命周期事件。

Lifecycle是怎么来的。在Activity或者Fragment里面： mainActivity.getLifecycle()= LifecycleRegistry

Lifecycle是被观察者，通过Add的方式把LifecycleObserver这个观察者添加进来

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