Android官方架构组件Lifecycle:生命周期组件详解&原理分析

时间 2019-11-06

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原文原文链接

概述

在过去的谷歌IO大会上，Google官方向咱们推出了 Android Architecture Components,其中谈到Android组件处理生命周期的问题，向咱们介绍了 Handling Lifecycles。html

同时，如何利用 android.arch.lifecycle 包提供的类来控制数据、监听器等的 lifecycle。同时，LiveData 与 ViewModel 的 lifecycle 也依赖于 Lifecycle 框架。java

1、Lifecycle简介&基础使用

为何要引进Lifecycle？

咱们在处理Activity或者Fragment组件的生命周期相关时，不可避免会遇到这样的问题：android

咱们在Activity的onCreate()中初始化某些成员（好比MVP架构中的Presenter，或者AudioManager、MediaPlayer等），而后在onStop中对这些成员进行对应处理，在onDestroy中释放这些资源，这样致使咱们的代码也许会像这样：git

class MyPresenter{
    public MyPresenter() {
    }

    void create() {
        //do something
    }

    void destroy() {
        //do something
    }
}

class MyActivity extends AppCompatActivity {
    private MyPresenter presenter;

    public void onCreate(...) {
        presenter= new MyPresenter ();
        presenter.create();
    }

    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        presenter.destory();
    }
}
复制代码

代码没有问题，关键问题是，实际生产环境中，这样的代码会很是复杂，你最终会有太多的相似调用而且会致使 onCreate() 和 onDestroy() 方法变的很是臃肿。github

解决方案

Lifecycle 是一个类，它持有关于组件（如 Activity 或 Fragment）生命周期状态的信息，而且容许其余对象观察此状态。编程

咱们只须要2步：bash

一、Prestener继承LifecycleObserver接口

public interface IPresenter extends LifecycleObserver {

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE)
    void onCreate(@NotNull LifecycleOwner owner);

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_DESTROY)
    void onDestroy(@NotNull LifecycleOwner owner);

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_ANY)
    void onLifecycleChanged(@NotNull LifecycleOwner owner, @NotNull Lifecycle.Event event);
}

public class BasePresenter implements IPresenter {
        
    private static final String TAG = "com.qingmei2.module.base.BasePresenter";    

    @Override
    public void onLifecycleChanged(@NotNull LifecycleOwner owner, @NotNull Lifecycle.Event event) {

    }

    @Override
    public void onCreate(@NotNull LifecycleOwner owner) {
        Log.d("tag", "BasePresenter.onCreate" + this.getClass().toString());
    }

    @Override
    public void onDestroy(@NotNull LifecycleOwner owner) {
        Log.d("tag", "BasePresenter.onDestroy" + this.getClass().toString());
    }
}
复制代码

这里我直接将我想要观察到Presenter的生命周期事件都列了出来，而后封装到BasePresenter 中，这样每个BasePresenter 的子类都能感知到Activity容器对应的生命周期事件，并在子类重写的方法中，对应相应行为。网络

二、在Activity/Fragment容器中添加Observer：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private IPresenter mPresenter;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Log.d("tag", "onCreate" + this.getClass().toString());
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mPresenter = new MainPresenter(this);
        getLifecycle().addObserver(mPresenter);//添加LifecycleObserver
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        Log.d("tag", "onDestroy" + this.getClass().toString());
        super.onDestroy();
    }
}
复制代码

如此，每当Activity发生了对应的生命周期改变，Presenter就会执行对应事件注解的方法：架构

除onCreate和onDestroy事件以外，Lifecycle一共提供了全部的生命周期事件，只要经过注解进行声明，就可以使LifecycleObserver观察到对应的生命周期事件：app

//如下为logcat日志
01-08 23:21:01.702  D/tag: onCreate  class com.qingmei2.mvparchitecture.mvp.ui.MainActivity
01-08 23:21:01.778  D/tag: onCreate  class com.qingmei2.mvparchitecture.mvp.presenter.MainPresenter

01-08 23:21:21.074  D/tag: onDestroy  class com.qingmei2.mvparchitecture.mvp.presenter.MainPresenter
01-08 23:21:21.074  D/tag: onDestroy  class com.qingmei2.mvparchitecture.mvp.ui.MainActivity
复制代码

public enum Event {
        /**
         * Constant for onCreate event of the {@link LifecycleOwner}.
         */
        ON_CREATE,
        /**
         * Constant for onStart event of the {@link LifecycleOwner}.
         */
        ON_START,
        /**
         * Constant for onResume event of the {@link LifecycleOwner}.
         */
        ON_RESUME,
        /**
         * Constant for onPause event of the {@link LifecycleOwner}.
         */
        ON_PAUSE,
        /**
         * Constant for onStop event of the {@link LifecycleOwner}.
         */
        ON_STOP,
        /**
         * Constant for onDestroy event of the {@link LifecycleOwner}.
         */
        ON_DESTROY,
        /**
         * An {@link Event Event} constant that can be used to match all events.
         */
        ON_ANY
    }
复制代码

2、原理分析

先说结论：

借鉴Android 架构组件（一）——Lifecycle, @ShymanZhu的一张图进行简单的归纳：

咱们先将重要的这些类挑选出来：

LifecycleObserver接口（ Lifecycle观察者）：实现该接口的类，经过注解的方式，能够经过被LifecycleOwner类的addObserver(LifecycleObserver o)方法注册,被注册后，LifecycleObserver即可以观察到LifecycleOwner的生命周期事件。
LifecycleOwner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。
Lifecycle(生命周期)：和LifecycleOwner不一样的是，LifecycleOwner自己持有Lifecycle对象，LifecycleOwner经过其Lifecycle getLifecycle()的接口获取内部Lifecycle对象。
State(当前生命周期所处状态)：如图所示。
Event(当前生命周期改变对应的事件)：如图所示，当Lifecycle发生改变，如进入onCreate,会自动发出ON_CREATE事件。

了解了这些类和接口的职责，接下来原理分析就简单不少了，咱们以Fragment为例，来看下实际Fragment等类和上述类或接口的联系：

一、Fragment：LifecycleOwner

Fragment(Activity同理，咱们本文以Fragment为例，下同)：实现了LifecycleOwner接口，这意味着Fragment对象持有生命周期对象（Lifecycle），并能够经过Lifecycle getLifecycle()方法获取内部的Lifecycle对象：

public class Fragment implements xxx, LifecycleOwner {
    
    //...省略其余

   LifecycleRegistry mLifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);

    @Override
    public Lifecycle getLifecycle() {
        return mLifecycleRegistry;
    }
}

public interface LifecycleOwner {
    @NonNull
    Lifecycle getLifecycle();
}
复制代码

能够看到，实现的getLifecycle()方法，实际上返回的是 LifecycleRegistry 对象，LifecycleRegistry对象实际上继承了 Lifecycle，这个下文再讲。

持有Lifecycle有什么做用呢？实际上在Fragment对应的生命周期内，都会发送对应的生命周期事件给内部的 LifecycleRegistry对象处理：

public class Fragment implements xxx, LifecycleOwner {
    //...
    void performCreate(Bundle savedInstanceState) {
        onCreate(savedInstanceState);  //1.先执行生命周期方法
        //...省略代码
        //2.生命周期事件分发
        mLifecycleRegistry.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE);
    }

    void performStart() {
        onStart();
        //...
        mLifecycleRegistry.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_START);
    }

    void performResume() {
         onResume();
        //...
        mLifecycleRegistry.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME);
    }

    void performPause() {
        //3.注意，调用顺序变了
        mLifecycleRegistry.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE);
        //...
        onPause();
    }

    void performStop() {
       mLifecycleRegistry.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_STOP);
        //...
        onStop();
    }

    void performDestroy() {
        mLifecycleRegistry.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_DESTROY);
        //...
        onDestroy();
    }
}
复制代码

随着Fragment不一样走到不一样的生命周期，除了暴露给咱们的生命周期方法onCreate/onStart/..../onDestroy等，同时，Fragment内部的Lifecycle对象（就是mLifecycleRegistry）还将生命周期对应的事件做为参数传给了 handleLifecycleEvent() 方法。

同时，你会发现Fragment中performCreate()、performStart()、performResume()会先调用自身的onXXX()方法，而后再调用LifecycleRegistry的handleLifecycleEvent()方法；而在performPause()、performStop()、performDestroy()中会先LifecycleRegistry的handleLifecycleEvent()方法，而后调用自身的onXXX()方法。

参照Android 架构组件（一）——Lifecycle, @ShymanZhu文中的时序图：

咱们从图中能够看到，当Fragment将生命周期对应的事件交给其内部的Lifecycle处理后， LifecycleObserver （就是咱们上文自定义的Presenter），就可以接收到对应的生命周期事件，这是如何实现的呢？

二、LifecycleRegistry：Lifecycle

首先确认一点，LifecycleRegistry 就是 Lifecycle 的子类：

public class LifecycleRegistry extends Lifecycle {
}
复制代码

咱们看一下 Lifecycle 类

public abstract class Lifecycle {

        //注册LifecycleObserver （好比Presenter）
        public abstract void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);
        //移除LifecycleObserver 
        public abstract void removeObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);
        //获取当前状态
        public abstract State getCurrentState();

        public enum Event {
            ON_CREATE,
            ON_START,
            ON_RESUME,
            ON_PAUSE,
            ON_STOP,
            ON_DESTROY,
            ON_ANY
        }
        
       public enum State {
            DESTROYED,
            INITIALIZED,
            CREATED,
            STARTED,
            RESUMED;

            public boolean isAtLeast(@NonNull State state) {
                return compareTo(state) >= 0;
            }
       }
}
复制代码

Lifecycle没什么要讲的，几个抽象方法也能看懂，做为Lifecycle的子类，LifecycleRegistry 一样也能经过addObserver方法注册LifecycleObserver （就是Presenter），当LifecycleRegistry 自己的生命周期改变后（能够想象，内部必定有一个成员变量State记录当前的生命周期），LifecycleRegistry 就会逐个通知每个注册的LifecycleObserver ，并执行对应生命周期的方法。

咱们看一下LifecycleRegistry 的handleLifecycleEvent()方法：

public void handleLifecycleEvent(@NonNull Lifecycle.Event event) {
        State next = getStateAfter(event);
        moveToState(next);
    }
复制代码

看方法的名字咱们就能够知道，handleLifecycleEvent方法会经过 getStateAfter 获取当前应处的状态并修改 Lifecycle自己的State 值，紧接着遍历所 LifecycleObserver 并同步且通知其状态发生变化，所以就能触发LifecycleObserver 对应的生命周期事件。

实际上LifecycleRegistry 自己仍是有不少值得一提之处，本文只阐述清楚原理，暂不涉及源码详解。

一些小Tips

一、尝试复用LifecycleRegistry

首先，LifecycleRegistry 自己就是一个成熟的 Lifecycle 实现类，它被实例化在Activity和Fragment中使用，若是咱们须要自定义LifecycleOwner 并实现接口须要返回一个Lifecycle实例，彻底能够直接在自定义LifecycleOwner中new一个LifecycleRegistry成员并返回它（简而言之就是：直接拿来用便可）。

如下是Google官方文档：

LifecycleRegistry: An implementation of Lifecycle that can handle multiple observers. It is used by Fragments and Support Library Activities. You can also directly use it if you have a custom LifecycleOwner.

二、注解和DefaultLifecycleObserver的取舍

其次，Google的Lifecycle库中提供了一个 DefaultLifecycleObserver 类,方便咱们直接实现LifecycleObserver接口，相比较于文中demo所使用的注解方式，Google官方更推荐咱们使用 DefaultLifecycleObserver 类，并声明

一旦Java 8成为Android的主流，注释将被弃用，因此介于DefaultLifecycleObserver和注解二者之间,更推荐使用 DefaultLifecycleObserver 。

官方原文：

/*
 * If you use <b>Java 8 Language</b>, then observe events with {@link DefaultLifecycleObserver}.
 * To include it you should add {@code "android.arch.lifecycle:common-java8:<version>"} to your
 * build.gradle file.
 * <pre>
 * class TestObserver implements DefaultLifecycleObserver {
 *     {@literal @}Override
 *     public void onCreate(LifecycleOwner owner) {
 *         // your code
 *     }
 * }
 * </pre>
 * If you use <b>Java 7 Language</b>, Lifecycle events are observed using annotations.
 * Once Java 8 Language becomes mainstream on Android, annotations will be deprecated, so between
 * {@link DefaultLifecycleObserver} and annotations,
 * you must always prefer {@code DefaultLifecycleObserver}.
 */
复制代码

* 三、Lifecycles 的最佳实践

本小节内容节选自《[译] Architecture Components 之 Handling Lifecycles》做者：zly394 连接：juejin.im/post/5937e1…

保持 UI 控制器（Activity 和 Fragment）尽量的精简。它们不该该试图去获取它们所需的数据；相反，要用 ViewModel来获取，而且观察 LiveData将数据变化反映到视图中。
尝试编写数据驱动（data-driven）的 UI，即 UI 控制器的责任是在数据改变时更新视图或者将用户的操做通知给 ViewModel。
将数据逻辑放到 ViewModel 类中。ViewModel 应该做为 UI 控制器和应用程序其它部分的链接服务。注意：不是由 ViewModel 负责获取数据（例如：从网络获取）。相反，ViewModel 调用相应的组件获取数据，而后将数据获取结果提供给 UI 控制器。
使用Data Binding来保持视图和 UI 控制器之间的接口干净。这样可让视图更具声明性，而且尽量减小在 Activity 和 Fragment 中编写更新代码。若是你喜欢在 Java 中执行该操做，请使用像Butter Knife 这样的库来避免使用样板代码并进行更好的抽象化。
若是 UI 很复杂，能够考虑建立一个 Presenter 类来处理 UI 的修改。虽然一般这样作不是必要的，但可能会让 UI 更容易测试。
不要在 ViewModel 中引用View或者 Activity的 context。由于若是ViewModel存活的比 Activity 时间长（在配置更改的状况下），Activity 将会被泄漏而且没法被正确的回收。

总结

总而言之，Lifecycle仍是有可取之处的，相对于其它架构组件之间的配合，Lifecycle更简单且独立（实际上配合其余组件味道更佳）。

本文旨在分析Lifecycle框架相关类的原理，将不会对Lifecycle每一行的源码进行深刻地探究，若是有机会，笔者将尝试写一篇源码详细解析。

参考&感谢

Lifecycle-aware Components 源码分析 @chaosleong

Android 架构组件（一）——Lifecycle @ShymanZhu

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