2020-03-02-Android的Context上下文

我们熟悉的四大组件基本都间接继承了Context,今天简单看一下Context的原理。


android应用上下文 (3).jpg

Context关联的类

Context本身是一个抽象类,内部定义了很多方法和静态变量。
ContextImpl是对Context的具体实现。
ContextWrapper是对ContextImpl的装饰类,它内部有一个Context类型的mBase对象,通过mBase来使用Context的方法。
ContextThemeWrapper,Service和Application都是ContextWrapper的子类,它们也是装饰类,拓展了不同的功能。
Activity,Service和Application通过组合,而非继承的方式,来拓展ContextImpl的功能,这样在使用时空余根据需要选择不同的装饰类,实现不同的功能。

Application Context创建的过程

前面提到过,通过AMS的startActivity方法,最终是一个binder调用,通过IApplication接口,调用了ActivityThread的performLaunchActivity方法。
1.首先注释1处获取一个packageInfo对象,它是一个LoadApk类型。
2.接着注释2处通过packageInfo调用makeApplication方法,在这里构建Application的Context。

    private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
        ActivityInfo aInfo = r.activityInfo;
        if (r.packageInfo == null) {//1
            r.packageInfo = getPackageInfo(aInfo.applicationInfo, r.compatInfo,
                    Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE);
        }
        //........

        try {
            Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);//2
        //........
    }

接着看一下LoadApk的makeApplication方法:
1.首先注释1处判断mApplication是否已实例化,如果有直接返回;
2.否则进入注释2处,创建ContextImpl对象appContext;
3.注释3处通过Instrumentation.newApplication方法创建Application对象app ;
4.注释4处将Application对象app 赋值给appContext的mOuterContext成员;
5.注释5处将app赋值给mApplication。

    public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass,
            Instrumentation instrumentation) {
        if (mApplication != null) {
            return mApplication;//1
        }
        //........
        try {
            java.lang.ClassLoader cl = getClassLoader();
            if (!mPackageName.equals("android")) {
                Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER,
                        "initializeJavaContextClassLoader");
                initializeJavaContextClassLoader();
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
            }
            ContextImpl appContext = ContextImpl.createAppContext(mActivityThread, this);//2
            app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(
                    cl, appClass, appContext);//3
            appContext.setOuterContext(app);//4
        } catch (Exception e) {
            if (!mActivityThread.mInstrumentation.onException(app, e)) {
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
                throw new RuntimeException(
                    "Unable to instantiate application " + appClass
                    + ": " + e.toString(), e);
            }
        }
        mActivityThread.mAllApplications.add(app);
        mApplication = app;//5
        //......
    }

接着看一下Instrumentation的newApplication的方法:
1.通过反射方法创建Application对象;
2.通过Application的attach方法关联Context上下文。

    public Application newApplication(ClassLoader cl, String className, Context context)
            throws InstantiationException, IllegalAccessException, 
            ClassNotFoundException {
        Application app = getFactory(context.getPackageName())
                .instantiateApplication(cl, className);//1
        app.attach(context);//2
        return app;
    }
    /* package */ final void attach(Context context) {
        attachBaseContext(context);
        mLoadedApk = ContextImpl.getImpl(context).mPackageInfo;
    }

attach方法最终调用父类ContextWrapper的attachBaseContext方法,在这里将ContextImpl对象赋值给mBase。

    protected void attachBaseContext(Context base) {
        if (mBase != null) {
            throw new IllegalStateException("Base context already set");
        }
        mBase = base;
    }

应用全局Context的获取

Context的应用场景很多,需要注意的是Context具体是跟应用Application绑定还是跟组件Component绑定,使用不当可能会导致功能异常或者内存泄漏。
比如我们通过context注册广播或者bindService获取IBinder对象时,如果使用的是Activity的context,那么在onDestroy之前必须主动调用unregister或者unbind,否则会导致功能异常或者内存泄漏。如果使用的是Application的context,它是一个全局上下文,不会跟组件的生命周期绑定,可以用来处理一些静态的代码逻辑。但是滥用全局上下文也容易出现其它问题。
我们获取应用上下文是通过getApplicationContext方法,这是定义在Context中的抽象方法。

    public abstract Context getApplicationContext();

我们通常使用的类继承了ContextWrapper,所以实际是调用了ContextWrapper.getApplicationContext。

    @Override
    public Context getApplicationContext() {
        return mBase.getApplicationContext();
    }

这里又通过mBase调用了ContextImpl里面的方法:

    @Override
    public Context getApplicationContext() {
        return (mPackageInfo != null) ?
                mPackageInfo.getApplication() : mMainThread.getApplication();
    }

这里应用已经启动,mPackageInfo不会是null,所以是调用了LoadApk.getApplication方法。

    Application getApplication() {
        return mApplication;
    }

根据上面的内容,我们知道mApplication是在makeApplication方法中创建的。所以getApplicationContext返回的实际是一个Application对象。

Activity Context的获取

类似上面Application Context的创建,Activity Context也是在performLaunchActivity方法中创建的。
1.创建ContextImpl对象
2.创建Activity对象
3.将Activity对象赋值给Context的mOuterContext
4.通过attach方法初始化窗口和view。

    private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
    //......
        ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);//1
        Activity activity = null;
        try {
            java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();
            activity = mInstrumentation.newActivity(
                    cl, component.getClassName(), r.intent);//2
            StrictMode.incrementExpectedActivityCount(activity.getClass());
            r.intent.setExtrasClassLoader(cl);
            r.intent.prepareToEnterProcess();
            if (r.state != null) {
                r.state.setClassLoader(cl);
            }
        //......
            if (activity != null) {
            //......
                appContext.setOuterContext(activity);//3
                activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
                        r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
                        r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
                        r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback,
                        r.assistToken);//4
            //......
    }
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