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Android四大组件之Activity全解析

1. 简介

       本篇不针对于新手,而是对于Activity中一些常识或者问题进行总结。Activity是Android四大组件之一,为用户提供与系统交互的界面,每一个应用都有一个或者多个Acticity,这样会有各种各样的细节问题需要查找,我将本人接触到的知识点汇总到此篇文章。

2. 生命周期

       Activity生命周期的回调主要有onCreate()、onRestart()、onStart()、onResume()、onPause()、onStop()、onDestory()这几个方法,Activity的生命周期类别主要分为三种,如下。

  • 整个生命周期,Activity完整生命周期发生在onCreate()和onDestroy()之间。在onCreate()中执行一些全局性的设置(例如设置布局文件,初始化View等等),在onDestroy()中释放所有资源
  • 可见生命周期,Activity可见生命周期发生在onStart()和onStop()之间,在这段时间内,用户可以在屏幕上看见Activity并与之交互。在整个生命周期,Activity对用户可见和隐藏两种状态可能交替出现,系统就会多次调用onStart()和onStop()方法。
  • 前台生命周期,Activity的前台生命周期发生在onResume()和onPause()之间,在这段时间内,Activity位于屏幕上其他Activiy之前,而且获取屏幕的焦点。Activity可能频繁的转入或转出前台,例如当设备休眠或者弹出对话框时,系统会调用onPause()方法。因为此状态可能经常发生变化,所以在这两个方法中建议做一些轻量级操作。

Activity生命周期图如下:

3. 启动与关闭

3.1 启动

被启动的Activity必须要在AndroidManifest.xml文件中声明,否则会抛出异常。

  • 正常启动一个Activity的代码如下:

    // 显示启动
    Intent intent = new Intent(this, MyActivity.class);
    // 设置传递的数据
    intent.put(KEY_NAME, value);
    startActivity(intent);
    
    // 隐式启动
    Intent intent = new Intent(ACTION_NAME);
    // 设置其他匹配规则
    ...
    // 设置传递的数据,bundle数据集
    intent.putExtras(bundle);
    startActivity(intent);
  • 启动一个Activity并获取其执行结果。

    Intent intent = new Intent(this, MyActivity.class);
    startActivityForResult(intent, REQUEST_CODE);
需要当前Activity重写onActivityResult()方法以获取结果。
@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    // 如果结果码是OK,而且请求码和我们设置的请求码相同
    if (resultCode == Activity.RESULT_OK && requestCode == REQUEST_CODE)
    {
        // 其他操作
    }        
}

3.2 关闭

  • finish()结束当前的Activity
  • finishActivity(int requestCode)结束当前Activity使用startActivityForResult()方法启动的子Activity

4. 启动其他Activity时候生命周期协调

       当一个Activity A去启动一个新的Activity B时候,A和B的生命周期并不是依次进行,也就是说它们的生命周期会有所重叠。在创建B的时候,A不会完全停止,更确切的说,启动B的过程与A停止的过程会有重叠。所以A和B生命周期回调的顺序就很重要了,回调顺序如下。

  • Activity A的onPause()方法执行
  • Activity B的onCreate()、onStart()、onResume()方法依次执行。onResume()方法执行后,Activity B获取屏幕焦点
  • Activity A的onStop()方法执行

       在知道了从一个Activity到另一个Activity转变时候生命周期的顺序,平时研发时候就需要注意了。例如,当必须在第一个Activity停止之前存储数据,以便下一个Activity能够使用,应该在onPause()方法中储存而不是onStop()方法中。

5. 状态保存

       用户与页面交互过程中,会出现应用前后台切换或者进入其他页面等等的情况,也就是Activity调用暂停(onPause)或者停止(onStop)但是未调用(onDestroy),此时Activity仍然在内存中,其有关状态和成员信息处于活跃状态,用户在Activity中所作的任何更改都会得到保留,这样一来,当Activity返回前台继续执行时候,这些更改信息依然存在,页面能够继续显示。

       但是一旦系统需要内存而将某个Activity销毁时,当再次回到这个Activity,系统需要重建这个Activity,但是用户并不知道系统销毁了这个Activity需要重建,他们希望返回页面时候页面还是保存之前的状态。这种情况下,需要我们手动将一些信息给保存起来,可以实现Activity中的另一个回调方法onSaveInstanceState(),保存Activity状态的一些重要信息。系统会向该方法传递一个Bundle,然后我们可以向这个Bundle里面储存一些重要信息。当系统重建Activity时候,系统会将这个Bundle同时传递给onCreate()onRestoreInstanceState()方法,我们可以在这两个方法中恢复之前场景。

看一下状态保存的介绍图。

面试时候可能会问到onSaveInstanceState()调用时机,看一下官方源代码的注释。

Do not confuse this method with activity lifecycle callbacks such as {@link #onPause}, which is always called when an activity is being placed in the background or on its way to destruction, or {@link #onStop} which is called before destruction. One example of when {@link #onPause} and {@link #onStop} is called and not this method is when a user navigates back from activity B to activity A。

不要把onSaveInstanceState()这个方法和Activity生命周期的几个方法混淆了,这个方法只有在Activity切换到后台或者即将被销毁时候被调用。有一个例子是如果从Activity B返回到Activity A,这个方法是不会被调用的。

       也许很难理解这段注释的意思,我个人理解是,如果一个Activity失去了屏幕焦点后,失去屏幕焦点一般是指onPause()onStop()方法被调用,onSaveInstanceState()方法就会被调用,有一种特殊情况是从一个Activity B返回到上一个Activity A,这个方法并不会被调用。

个人总结了一下,大体有以下几种情况会调用onSaveInstanceState()

  • 按下Home将程序切换到后台
  • 关闭屏幕
  • Activity A启动一个新的Activity B,会回调A中onSaveInstanceState()方法
  • 屏幕横竖屏方向切换
  • 长按Home或者菜单键进入程序列表页面

为什么平时并没有实现onSaveInstanceState()onRestoreInstanceState()方法,但是有些时候,Activity中的UI状态依然得到了保存,是为什么?

       在Android中,Activity类的onSaveInstanceState()方法默认实现会调用布局中每个View的onSaveInstanceState()方法去保存其本身的状态信息,Android框架中几乎每个控件都会实现这个方法。我们只需要为想要保存其状态的每个控件提供一个唯一的ID(在xml中设置 android:id属性),如果控件没有 ID,则系统无法保存其状态。

       我们可以通过将View的android:saveEnabled属性设置为false或通过调用View的setSaveEnabled()方法显式阻止布局内的视图保存其状态,通常不需要设置这些属性,但如果想以不同方式恢复Activity UI的状态,可以这样做。

注:由于无法保证系统调用onSaveInstanceState()的时机,我们只用它来保存Activity的瞬间状态,不要用它来储存持久性数据,上面提到过,建议在onPause()中储存持久性数据。

6. 启动模式

敲黑板敲黑板,划重点来了,同学们快拿出笔和纸快做笔记。

       一个应用一般包含很多Activity,它们按照各自打开的顺序排列在返回栈(Back Stack)中,这些Activity统称为Task。大多数Task的起点是用户在屏幕中点击应用图标启动应用,该应用的Task出现在前台,如果该应用没有Task,也就是最近未被打开,则会新建一个Task,并且会将该应用的MainActivity加入返回栈中,作为返回栈中的根Activity。

       通常情况下,当前一个Activity启动一个新的Activity时候,新的Activity会被加入返回栈中,并处于栈顶,获取屏幕焦点,而前一个Activity仍保留在返回栈中,处于停止(onStop)状态。 Activity停止时,如上所说,系统会保存其页面状态。当用户返回时候,当前处于栈顶的Activity会从返回栈中弹出,并被销毁(onDestroy),恢复前一个Activity的状态。返回栈中的Activity永远不会重新排列,遵循先进后出的原则。

上述讲的只是标准的Activity与返回栈的关系,在Android中Activity有四种启动模式,分别是standardsingleTopsingleTasksingleInstance

6.1 设置启动模式

我们可以通过在AndroidManifest.xml配置Activity的启动模式。

<activity
    android:name=".aidldemo.BindingActivity"
    android:launchMode="standard"
    ... />

或者在代码中向Intent添加相应标志。

Intent intent = new Intent(this, MyActivity.class);  
intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);  
startActivity(intent); 

注:第二种方法设置启动模式的优先级高于第一种,如果两者都存在,以第二种为准。

6.2 standard(默认模式)

默认的启动模式,新启动的Activity放入返回栈栈顶,遵循先进后出原则,同一个Activity可以被实例化多次。

6.3 singleTop

  • 如果当前返回栈的顶部不存在该Activity,则新建该Activity并放入栈顶;
  • 如果当前返回栈的顶部已存在Activity的一个实例,则系统会通过调用该实例的onNewIntent()方法向其传送Intent,不创建该Activity的新实例。

6.4 singleTask

       默认情况下,所有Activity所需要的返回栈名称为应用的包名,我们可以在AndroidManifest.xml中通过设置Activity的android:taskAffinity属性来指定该Activity需要的返回栈名称,这个名称不能和应用包名相同,否则相当于没有指定。taskAffinity翻译过来是返回栈亲和性,我个人理解这个属性是指定与返回栈亲和度或者优先级,并不是每次都会新建返回栈。注意一般android:taskAffinity属性和singleTask一起使用才有意义,会新建返回栈,如果只是指定了android:taskAffinity属性但是依然是singleTopstandard模式,新启动的Activity依然会在原来的返回栈中。

6.5 singleInstance

       系统创建一个新的Task并创建Activity的新实例置于新Task返回栈中,但是系统不会将任何其他Activity的实例放入这个新建的Task中。该Activity始终是其Task唯一仅有的成员,由此Activity启动的任何Activity,如果没有指定返回栈名称,则新启动的Activity放入默认的返回栈;如果指定了返回栈名称,则将新启动的Activity放入指定的返回栈中。

6.6 返回栈顺序调用图(个人理解,大家可跳过)

Android中返回栈分为前台返回栈和后台返回栈,前台返回栈是指返回栈栈顶的Activity正在和用户进行交互。
上面说了几种启动模式,下面看一下几种启动模式混合时候返回栈调度情况,我个人的理解和官方有些不同,这个大家可以跳过,去看官方的介绍。

个人理解一个应用创建的默认返回栈为基准,按返回键时候,根据返回栈创建顺序依次清空返回栈,当默认返回栈清空时候,应用也就关闭了,但是有些后台返回栈中的Activity并不会立即销毁。

下面列出几种特殊情况的返回栈书序调用图。

  • 情况二 Activity A和Activity B为默认启动模式,A未设置taskAffinity属性,B设置taskAffinity属性为默认返回栈。 Activity C和Activity D启动模式是singleTask,设置了相同的taskAffinity属性。 启动顺序是Activity A -> Activity C -> Activity D -> Activity B 返回栈调用情况如下图:

官方图,这里注意一下,官方图中在StartActivity Y后,Y与X所在返回栈和1与2所在的返回栈是不同的,他们并不在同一个返回栈:

  • 情况三 Activity A和Activity C为默认启动模式,未设置taskAffinity属性 Activity B启动模式是singleInstance 启动顺序是Activity A -> Activity B -> Activity C 返回栈调用情况如下图:

注:按返回键和启动Activity从返回栈A到返回栈B结果是不同的,按返回键时候,会首先弹出返回栈A中的Activity,等到返回栈没有Activity时候,才会进入另一个返回栈,这个时候返回栈A已经没有Activity了。

6.7 XML添加属性和Intent添加标签设置启动模式对比

上面讲到的四种启动模式都是在Androidmanifest.xml中设置启动模式,也提及了用Intent添加flags来设置启动模式。下面针对两种方法做一下对比。

  • FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP,这个标记的作用是为Activity指定singleTop启动模式,与在XML设置启动模式相同
  • FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK,经CClusXX指教,这个标记只是在设置了taskAffinity属性下有意义,如果被标记的Activity需要de 返回栈不存在,则新建返回栈,然后新建Activity;如果被标记Activity需要的返回栈存在,则将返回栈带回前台,并不会创建新的Activity或者调用onNewIntent。
  • FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP,用这个标记启动的Activity,当它启动是,在同一个任务战中所有位于它上面的Activity都要出栈。这个标记一般会和singleTask启动模式一起出现,在这种情况下,被启动的Activity的实力如果已经存在,那么系统就会调用它的onNewIntent。如果被启动的Activity采用standard启动模式,那么连同它和它之上的Activity都要出栈,系统会创建新的Activity实力并放入栈顶。singleTask启动模式默认就具有此标记的效果。
  • FLAG_ACTIVITY_EXCLUDE_FROM_RECENTS,用这个标记启动的Activity不会出现在近期任务中,也就是在Android任务列表中隐藏了该Activity,和在XML设置android:excludeFromRecents="true"相同,这个属性需要配合singleInstance启动模式才有用

可以看到XML设置没有类似FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP标记这种效果的启动模式,而标记中没有singleInstance这种启动模式的标记。

注:平时如果我们使用ApplicationContext.startActivity去启动一个standard启动模式的Activity时候,会报错如下,这是因为standard模式的Activity会默认进入启动它的Activity的返回栈中,但是由于非Activity类型的Context(如ApplicationContext)并没有所谓的返回栈,所以抛出这个异常。解决这个问题的方法就是在Intent中添加FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK的标记,这个时候启动其实是以singleTask模式启动的

ERROR/AndroidRuntime(5066): 
Caused by: 
android.util.AndroidRuntimeException: 
Calling startActivity() from outside of an Activity context requires the FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag. Is this really what you want?

6.8 taskAffinity和allowTaskReparenting结合

       在AndroidManifest.xml中可以为Activity同时设置这两个属性,taskAffinity这个属性上面将结果,allowTaskReparenting这个属性是标记Activity是否可以更换返回栈,也就是从一个返回栈转移到另一个返回栈。当应用需要给其他应用提供页面支持的时候,这两者结合起来就很有意义。

B应用提供了一个对外的Activity C,taskAffinity属性是应用B包名,allowTaskReparenting设置为true。

应用A调用了应用B的Activity C,然后按Home键退回到主屏幕,单击应用B的桌面图标。

  • 如果应用B已经启动,Activity C会出现在应用B返回栈的栈顶,应用B显示Activity C,应用A中Activity C消失,也就将是Activity C从应用A的返回栈转移到应用B的返回栈
  • 如果应用B未启动,这个时候并不是启动应用B的MainActivity,而是重新显示了已经被应用A启动的Activity C,或者说Activity C从应用A的返回栈转移到了应用B的返回栈中。可以理解成,由于应用A启动Activity C,当应用B启动新建返回栈时候,系统发现Activity C原本所想要的返回栈创建完毕,就把Activity C从应用A的返回栈转移到应用B的返回栈。

7. 清空返回栈

如果用户将应用长时间的切换到后台,系统会清除返回栈中除了根Activity的所有Activity。当用户再次回到应用时候,仅恢复根Activity。有几个标签能够协助我们控制返回栈的清空。

  • alwaysRetainTaskState,如果根Activity的该属性设置为True,系统会长时间的保存所有的Activity在返回栈中,并不会清空。(杀死应用除外)
  • clearTaskOnLaunch,如果根Activity的该属性设置为True,每当用户离开再返回时候,系统都会将返回栈清空只留下根Activity。这个属性和alwaysRetainTaskState刚好相反,即时用户只离开片刻,系统也会清空返回栈。

8.结束语

从开始学Android开始,就想对四大组件进行一些梳理,将自己的知识点细化并记录下来,可能网上已经有很多关于Activity的文章,没用的很多,还是自己来写靠谱,温故而知新,共勉。

注:关于Activity启动匹配比较复杂,可以去查看我的另一篇文章浅谈Intent以及IntentFilter

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本文标签: javaAndroid
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