教你理解Fragment

时间 2019-12-09

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定义

Fragment 表示 Activity 中的行为或用户界面部分。咱们能够将多个片断组合在一个 Activity 中来构建多窗口UI，以及在多个 Activity 中重复使用某个片断。能够将片断视为 Activity 的模块化组成部分，它具备本身的生命周期，能接收本身的输入事件，而且您能够在 Activity 运行时添加或删除片断（有点像不一样 Activity 中重复使用的“子 Activity”）。java

片断必须始终嵌入在 Activity 中，其生命周期直接受宿主 Activity 生命周期的影响。例如，当 Activity 暂停时，其中的全部片断也会暂停；当 Activity 被销毁时，全部片断也会被销毁。不过，当 Activity 正在运行（处于已恢复生命周期状态）时，咱们能够独立操纵每一个片断，如添加或移除它们。当执行此类片断事务时，也能够将其添加到由 Activity 管理的返回栈—Activity 中的每一个返回栈条目都是一条已发生片断事务的记录。返回栈让用户能够经过按“返回”按钮撤消片断事务（后退）。android

当咱们将片断做为 Activity 布局的一部分添加时，它存在于 Activity 视图层次结构的某个 ViewGroup 内部，而且片断会定义其本身的视图布局。咱们能够经过在 Activity 的布局文件中声明片断，将其做为元素插入您的 Activity 布局中，或者经过将其添加到某个现有 ViewGroup，利用应用代码进行插入。不过，片断并不是必须成为 Activity 布局的一部分；咱们还能够将没有本身 UI 的片断用做 Activity 的不可见工做线程。sql

本文描述如何在开发咱们的应用时使用片断，包括将片断添加到 Activity 返回栈时如何保持其状态、如何与 Activity 及 Activity 中的其余片断共享事件、如何为 Activity 的操做栏发挥做用等等。编程

设计原理

Android 在 Android 3.0（API 11 级）中引入了片断，主要是为了给大屏幕（如平板电脑）上更加动态和灵活的 UI 设计提供支持。因为平板电脑的屏幕比手机屏幕大得多，所以可用于组合和交换 UI 组件的空间更大。利用片断实现此类设计时，咱们无需管理对视图层次结构的复杂更改。经过将 Activity 布局分红片断，咱们能够在运行时修改 Activity 的外观，并在由 Activity 管理的返回栈中保留这些更改。api

例如，新闻应用可使用一个片断在左侧显示文章列表，使用另外一个片断在右侧显示文章—两个片断并排显示在一个 Activity 中，每一个片断都具备本身的一套生命周期回调方法，并各自处理本身的用户输入事件。所以，用户不须要使用一个 Activity 来选择文章，而后使用另外一个 Activity 来阅读文章，而是能够在同一个 Activity 内选择文章并进行阅读，如图 1 中的平板电脑布局所示。app

咱们应该将每一个片断都设计为可重复使用的模块化 Activity 组件。也就是说，因为每一个片断都会经过各自的生命周期回调来定义其本身的布局和行为，咱们能够将一个片断加入多个 Activity，所以，咱们应该采用可复用式设计，避免直接从某个片断直接操纵另外一个片断。这特别重要，由于模块化片断让咱们能够经过更改片断的组合方式来适应不一样的屏幕尺寸。在设计可同时支持平板电脑和手机的应用时，咱们能够在不一样的布局配置中重复使用写好的片断，以根据可用的屏幕空间优化用户体验。例如，在手机上，若是不能在同一 Activity 内储存多个片断，可能必须利用单独片断来实现单窗格 UI。ide

图 1. 有关由片断定义的两个 UI 模块如何适应不一样设计的示例：经过组合成一个 Activity 来适应平板电脑设计，经过单独片断来适应手机设计。模块化

例如—仍然以新闻应用为例—在平板电脑尺寸的设备上运行时，该应用能够在Activity A 中嵌入两个片断。不过，在手机尺寸的屏幕上，没有足以储存两个片断的空间，所以Activity A 只包括用于显示文章列表的片断，当用户选择文章时，它会启动Activity B，其中包括用于阅读文章的第二个片断。所以，应用可经过重复使用不一样组合的片断来同时支持平板电脑和手机，如图 1 所示。布局

建立Fragment

要想建立片断，咱们必须建立 Fragment 的子类（或已有其子类）。Fragment 类的代码与 Activity 很是类似。它包含与 Activity 相似的回调方法，如 onCreate()、onStart()、onPause() 和 onStop()。实际上，若是咱们要将现有 Android 应用转换为使用片断，可能只需将代码从 Activity 的回调方法移入片断相应的回调方法中。优化

一般，您至少应实现如下生命周期方法：

onCreate()
系统会在建立片断时调用此方法。咱们应该在实现内初始化咱们打算想在片断暂停或中止后恢复时保留的必需片断组件。
onCreateView()
系统会在片断首次绘制其用户界面时调用此方法。要想为您的片断绘制 UI，咱们今后方法中返回的 View 必须是片断布局的根视图。若是片断未提供 UI，咱们能够返回 null。
onPause()
系统将此方法做为用户离开片断的第一个信号（但并不老是意味着此片断会被销毁）进行调用。咱们一般应该在此方法内确认在当前用户会话结束后仍然有效的任何更改（由于用户可能不会返回）。
大多数应用都应该至少为每一个片断实现这三个方法，但咱们还应该使用几种其余回调方法来处理片断生命周期的各个阶段。了解片断生命周期部分对全部生命周期回调方具体查阅API。

有时咱们可能还想扩展几个子类，而不是 Fragment 基类：

DialogFragment
显示浮动对话框。使用此类建立对话框可有效地替代使用 Activity 类中的对话框帮助程序方法，由于您能够将片断对话框归入由 Activity 管理的片断返回栈，从而使用户可以返回清除的片断。
ListFragment
显示由适配器（如 SimpleCursorAdapter）管理的一系列项目，相似于 ListActivity。它提供了几种管理列表视图的方法，如用于处理点击事件的 onListItemClick() 回调。
PreferenceFragment
以列表形式显示 Preference 对象的层次结构，相似于 PreferenceActivity。这在为咱们的应用建立“设置” Activity 时颇有用处。

添加用户界面

片断一般用做 Activity 用户界面的一部分，将其本身的布局融入 Activity。

要想为片断提供布局，咱们必须实现 onCreateView() 回调方法，Android 系统会在片断须要绘制其布局时调用该方法。对此方法的实现返回的 View 必须是片断布局的根视图。

注：若是咱们使用的片断是 ListFragment 的子类，则默认实现会从 onCreateView() 返回一个 ListView，所以无需实现它。

要想从 onCreateView() 返回布局，咱们能够经过 XML 中定义的布局资源来扩展布局。为帮助咱们执行此操做，onCreateView() 提供了一个 LayoutInflater 对象。

例如，如下这个 Fragment 子类从 example_fragment.xml 文件加载布局：

public static class ExampleFragment extends Fragment { @Override public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) { // Inflate the layout for this fragment return inflater.inflate(R.layout.example_fragment, container, false); } }

传递至 onCreateView() 的 Container 参数是咱们的片断布局将插入到的父 ViewGroup（来自 Activity 的布局）。savedInstanceState 参数是在恢复片断时，提供上一片断实例相关数据的 Bundle。

inflate() 方法带有三个参数：

咱们想要扩展的布局的资源 ID；
将做为扩展布局父项的 ViewGroup。传递 container 对系统向扩展布局的根视图（由其所属的父视图指定）应用布局参数具备重要意义；
指示是否应该在扩展期间将扩展布局附加至 ViewGroup（第二个参数）的布尔值。（在本例中，其值为 false，由于系统已经将扩展布局插入 container—传递 true 值会在最终布局中建立一个多余的视图组。）
如今，咱们已经了解了如何建立提供布局的片断。接下来，须要将该片断添加到您的 Activity 中。

向Activity添加片断

一般，片断向宿主 Activity 贡献一部分 UI，做为 Activity 整体视图层次结构的一部分嵌入到 Activity 中。能够经过两种方式向 Activity 布局添加片断：

在 Activity 的布局文件内声明片断
在本例中，咱们能够将片断看成视图来为其指定布局属性。例如，如下是一个具备两个片断的 Activity 的布局文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="horizontal" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"> <fragment android:name="com.example.news.ArticleListFragment" android:id="@+id/list" android:layout_weight="1" android:layout_width="0dp" android:layout_height="match_parent" /> <fragment android:name="com.example.news.ArticleReaderFragment" android:id="@+id/viewer" android:layout_weight="2" android:layout_width="0dp" android:layout_height="match_parent" /> </LinearLayout>

中的 android:name 属性指定要在布局中实例化的 Fragment 类。

系统建立此 Activity 布局时，会实例化在布局中指定的每一个片断，并为每一个片断调用 onCreateView() 方法，以检索每一个片断的布局。系统会直接插入片断返回的 View 来替代元素。

注：每一个片断都须要一个惟一的标识符，重启 Activity 时，系统可使用该标识符来恢复片断（您也可使用该标识符来捕获片断以执行某些事务，如将其删除）。能够经过三种方式为片断提供 ID：
- 为 android:id 属性提供惟一 ID
- 为 android:tag 属性提供惟一字符串
- 若是您未给以上两个属性提供值，系统会使用容器视图的 ID

或者经过编程方式动态地将片断添加到某个现有 ViewGroup
咱们能够在 Activity 运行期间随时将片断添加到 Activity 布局中。
咱们只需指定要将片断放入哪一个 ViewGroup。
要想在咱们的 Activity 中执行片断事务（如添加、删除或替换片断），咱们必须使用 FragmentTransaction 中的 API。咱们能够像下面这样从 Activity 获取一个 FragmentTransaction 实例：

FragmentManager fragmentManager = getFragmentManager() FragmentTransaction fragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction();

而后，您可使用 add() 方法添加一个片断，指定要添加的片断以及将其插入哪一个视图。例如：

ExampleFragment fragment = new ExampleFragment(); fragmentTransaction.add(R.id.fragment_container, fragment); fragmentTransaction.commit();

传递到 add() 的第一个参数是 ViewGroup，即应该放置片断的位置，由资源 ID 指定，第二个参数是要添加的片断。
一旦您经过 FragmentTransaction 作出了更改，就必须调用 commit() 以使更改生效。

没有UI的fragment有什么用

例展现了如何向咱们的 Activity 添加片断以提供 UI。不过，咱们还可使用片断为 Activity 提供后台行为，而不显示额外 UI。

要想添加没有 UI 的片断，请使用 add(Fragment, String) 从 Activity 添加片断（为片断提供一个惟一的字符串“标记”，而不是视图 ID）。这会添加片断，但因为它并不与 Activity 布局中的视图关联，所以不会收到对 onCreateView() 的调用。所以，咱们不须要实现该方法。

并不是只能为非 UI 片断提供字符串标记—咱们也能够为具备 UI 的片断提供字符串标记—但若是片断没有 UI，则字符串标记将是标识它的惟一方式。若是咱们想稍后从 Activity 中获取片断，则须要使用 findFragmentByTag()。

如需查看将没有 UI 的片断用做后台工做线程的示例 Activity，请参阅 FragmentRetainInstance.Java 示例，该示例包括在 SDK 示例（经过 Android SDK 管理器提供）中，以 /APIDemos/app/src/main/java/com/example/android/apis/app/FragmentRetainInstance.java 形式位于您的系统中。

管理片断

要想管理咱们的 Activity 中的片断，咱们须要使用 FragmentManager。要想获取它，请从咱们的 Activity 调用 getFragmentManager()。

咱们可使用 FragmentManager 执行的操做包括：

经过 findFragmentById()（对于在 Activity 布局中提供 UI 的片断）或 findFragmentByTag()（对于提供或不提供 UI 的片断）获取 Activity 中存在的片断
经过 popBackStack()（模拟用户发出的 Back 命令）将片断从返回栈中弹出
经过 addOnBackStackChangedListener() 注册一个侦听返回栈变化的侦听器
如需了解有关这些方法以及其余方法的详细信息，请参阅 FragmentManager 类文档。

如上文所示，咱们也可使用 FragmentManager 打开一个 FragmentTransaction，经过它来执行某些事务，如添加和删除片断。

执行片断事务

在 Activity 中使用片断的一大优势是，能够根据用户行为经过它们执行添加、删除、替换以及其余操做。咱们提交给 Activity 的每组更改都称为事务，咱们可使用 FragmentTransaction 中的 API 来执行一项事务。咱们也能够将每一个事务保存到由 Activity 管理的返回栈内，从而让用户可以回退片断更改（相似于回退 Activity）。

咱们能够像下面这样从 FragmentManager 获取一个 FragmentTransaction 实例：

FragmentManager fragmentManager = getFragmentManager(); FragmentTransaction fragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction();

每一个事务都是您想要同时执行的一组更改。咱们可使用 add()、remove() 和 replace() 等方法为给定事务设置咱们想要执行的全部更改。而后，要想将事务应用到 Activity，咱们必须调用 commit()。

不过，在咱们调用 commit() 以前，咱们可能想调用 addToBackStack()，以将事务添加到片断事务返回栈。该返回栈由 Activity 管理，容许用户经过按“返回” 按钮返回上一片断状态。

例如，如下示例说明了如何将一个片断替换成另外一个片断，以及如何在返回栈中保留先前状态：

// Create new fragment and transaction Fragment newFragment = new ExampleFragment(); FragmentTransaction transaction = getFragmentManager().beginTransaction(); // Replace whatever is in the fragment_container view with this fragment, // and add the transaction to the back stack transaction.replace(R.id.fragment_container, newFragment); transaction.addToBackStack(null); // Commit the transaction transaction.commit();

在上例中，newFragment 会替换目前在 R.id.fragment_container ID 所标识的布局容器中的任何片断（若有）。经过调用 addToBackStack() 可将替换事务保存到返回栈，以便用户可以经过按“返回” 按钮撤消事务并回退到上一片断。

若是咱们向事务添加了多个更改（如又一个 add() 或 remove()），而且调用了 addToBackStack()，则在调用 commit() 前应用的全部更改都将做为单一事务添加到返回栈，而且“返回” 按钮会将它们一并撤消。

向 FragmentTransaction 添加更改的顺序可有可无，不过：

咱们必须最后调用 commit()
若是咱们要向同一容器添加多个片断，则添加片断的顺序将决定它们在视图层次结构中的出现顺序
若是咱们没有在执行删除片断的事务时调用 addToBackStack()，则事务提交时该片断会被销毁，用户将没法回退到该片断。不过，若是咱们在删除片断时调用了 addToBackStack()，则系统会中止该片断，并在用户回退时将其恢复。

提示：对于每一个片断事务，您均可以经过在提交前调用 setTransition() 来应用过渡动画。

调用 commit() 不会当即执行事务，而是在 Activity 的 UI 线程（“主”线程）能够执行该操做时再安排其在线程上运行。不过，若有必要，咱们也能够从 UI 线程调用 executePendingTransactions() 以当即执行 commit() 提交的事务。一般没必要这样作，除非其余线程中的做业依赖该事务。

注意：咱们只能在 Activity保存其状态（用户离开 Activity）以前使用 commit() 提交事务。若是您试图在该时间点后提交，则会引起异常。这是由于如需恢复 Activity，则提交后的状态可能会丢失。对于丢失提交可有可无的状况，请使用 commitAllowingStateLoss()。

与 Activity 通讯

尽管 Fragment 是做为独立于 Activity 的对象实现，而且可在多个 Activity 内使用，但片断的给定实例会直接绑定到包含它的 Activity。

具体地说，片断能够经过 getActivity() 访问 Activity 实例，并轻松地执行在 Activity 布局中查找视图等任务。

View listView = getActivity().findViewById(R.id.list);

一样地，咱们的 Activity 也可使用 findFragmentById() 或 findFragmentByTag()，经过从 FragmentManager 获取对 Fragment 的引用来调用片断中的方法。例如：

ExampleFragment fragment = (ExampleFragment) getFragmentManager().findFragmentById(R.id.example_fragment);

处理片断生命周期

管理片断生命周期与管理 Activity 生命周期很类似。和 Activity 同样，片断也以三种状态存在：

恢复

片断在运行中的 Activity 中可见。

暂停

另外一个 Activity 位于前台并具备焦点，但此片断所在的 Activity 仍然可见（前台 Activity 部分透明，或未覆盖整个屏幕）。

中止

片断不可见。宿主 Activity 已中止，或片断已从 Activity 中删除，但已添加到返回栈。中止片断仍然处于活动状态（系统会保留全部状态和成员信息）。不过，它对用户再也不可见，若是 Activity 被终止，它也会被终止。

一样与 Activity 同样，假使 Activity 的进程被终止，而咱们须要在重建 Activity 时恢复片断状态，咱们也可使用 Bundle 保留片断的状态。咱们能够在片断的 onSaveInstanceState() 回调期间保存状态，并可在 onCreate()、onCreateView() 或 onActivityCreated() 期间恢复状态。如需了解有关保存状态的详细信息，请参阅Activity文档。

Activity 生命周期与片断生命周期之间的最显著差别在于它们在其各自返回栈中的存储方式。默认状况下，Activity 中止时会被放入由系统管理的 Activity 返回栈（以便用户经过“返回” 按钮回退到Activity，任务和返回栈对此作了阐述）。不过，仅当咱们在删除片断的事务执行期间经过调用 addToBackStack() 显式请求保存实例时，系统才会将片断放入由宿主 Activity 管理的返回栈。

在其余方面，管理片断生命周期与管理 Activity 生命周期很是类似。所以，管理 Activity 生命周期的作法一样适用于片断。但咱们还须要了解 Activity 的生命周期对片断生命周期的影响。

注意：如需 Fragment 内的某个 Context 对象，能够调用 getActivity()。但要注意，请仅在片断附加到 Activity 时调用 getActivity()。若是片断还没有附加，或在其生命周期结束期间分离，则 getActivity() 将返回 null