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原来你是这样的AAC——Lifecycle的使用及原理

网友: 文章列表 2024-03-21 19:18:50

原来你是这样的AAC——Lifecycle的使用及原理

为什么要用Lifecyle

Android开发中，我们经常需要在功能组件中感知到对应宿主（Activity，Fragment）的生命周期的变化，例如当Activity可见时，在presenter对象中刷新数据，销毁时释放某些资源等等

Lifecycle出来之前，我们一般都用最粗暴的方式，在Activity中手动把在每个生命周期回调分发到功能组件（例如逻辑层presenter）中

但是这种方式存在一些问题，首先代码会显得很臃肿不优雅，每个地方都需要手动处理，多人维护难免出现遗漏

另外还存在一个逻辑上的隐患，假设在onCreate中去开启使用某个资源，对应在onStop中我们需要去释放这个资源，但是onCreate中的操作是个耗时操作，就会存在onStop已经回调完成后，onCreate中的方法却又去开启了这个资源，这种情况这个资源就得不到释放了，会引起内存泄漏

基于这些问题，google为我们提供了Lifecyle，能够简化功能组件感知生命周期的过程，通过观察者模式，自动分发对应生命周期事件

Lifecycle的使用

添加依赖

// 非Androidx 项目
implementation "android.arch.lifecycle:extensions:1.1.1" // Androidx 项目
implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.4.1'

如果项目还没迁移到AndroidX，建议尽早迁移

使用

分两大步骤

  1. 把功能组件包装为生命周期观察者
  2. 把观察者与生命周期组件绑定

定义观察者

利用Lifecycle提供的两个接口DefaultLifecycleObserver和LifecycleEventObserver，让功能组件具有感知生命周期的能力

DefaultLifecycleObserver提供了onCreate~OnDestroy各个生命周期的回调方法，并提供了默认实现，按需重写

LifecycleEventObserver只提供了一个onStateChanged接口，可根据传入的参数判断当前所处的生命周期状态

旧版本的Lifecycle使用的是LifecycleObserver接口，然后在功能组件中通过注解的方式去添加各个生命周期的回调逻辑，这种使用起来很麻烦，目前已经声明为废弃了

class MyLifecycleObserver : DefaultLifecycleObserver {override fun onCreate(owner: LifecycleOwner) {Log.i(TAG, "onCreate")}override fun onResume(owner: LifecycleOwner) {Log.i(TAG, "onResume")}override fun onPause(owner: LifecycleOwner) {Log.i(TAG, "onPause")}override fun onDestroy(owner: LifecycleOwner) {Log.i(TAG, "onDestroy")}companion object {const val TAG = "MyLifecycleObserver"}}

这样这个MyLifecycleObserver就具备了感知生命周期的能力，当他跟对应生命周期宿主绑定之后，就能在对应接口中收到回调

观察者和生命周期绑定

绑定的过程可理解为给生命周期宿主（Activity等）添加观察者的过程，利用LifecycleOwner接口的getLifecycle函数，获取到当前宿主的Lifecycle对象，通过这个Lifecycle对象的addObserver方法，就能把生命周期组件和功能组件关联起来，建立观察关系，AppCompatActivity已实现了LifecycleOwner（父类ComponentActivity实现的）

class LifecycleActivity : AppCompatActivity() {private val mBinding by lazy {ActivityLifecycleBinding.inflate(layoutInflater)}override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle/?) {super.onCreate(savedInstanceState)Log.i(TAG, "activity onCreate")setContentView(mBinding.root)lifecycle.addObserver(MyLifecycleObserver())}override fun onResume() {super.onResume()Log.i(TAG, "activity onResume")}override fun onPause() {super.onPause()Log.i(TAG, "activity onResume")}override fun onDestroy() {super.onDestroy()Log.i(TAG, "activity onDestroy")}companion object {const val TAG = "LifecycleActivity"}}

运行结果

I/LifecycleActivity: activity onCreate
I/MyLifecycleObserver: onCreate
I/LifecycleActivity: activity onResume
I/MyLifecycleObserver: onResume
I/MyLifecycleObserver: onPause
I/LifecycleActivity: activity onPause
I/MyLifecycleObserver: onDestroy
I/LifecycleActivity: activity onDestroy

可以看到MyLifecycleObserver和Activity的生命周期回调保持了同步，不过细心的童鞋可能已经注意到这里有一个点很有意思，在OnResume之前，都是Activity中的日志先打印，然后才打印Observer中的日志，而在OnResume之后，却是observer中的先执行，这是为啥勒？看图（这个图很关键）

原来你是这样的AAC——Lifecycle的使用及原理

图中states是Lifecycle为生命周期定义的5中状态INITIALIZED,DESTROYED,CREATED,STARTED,RESUMED

以RESUMED状态为例，ON_RESUME即代表onResume方法的回调执行，这个方法执行完成之后，Activity才进入到了RESUMED状态，而对于ON_PAUSE，也就是onPause刚开始执行的时候还是在Resumed态，执行后就进入了STARTED状态。

所以对应就是onResumed执行之后，lifecycle才会分发对应的ON_RESUME事件到observer中，而onPause刚开始执行，就会把ON_PAUSE事件分发到observer中，这样做的好处是当observer收到对应的事件时，对应Activity所处的生命周期状态是准确的

Lifecyle原理

从两个角度进行分析

  1. 观察者跟生命周期组件如何建立绑定
  2. 生命周期事件如何回调到观察者

注册观察者

观察者跟生命周期组件如何建立绑定,也就是看看addObserver的背后都干了什么，上面的例子中，我们在addObserver的时候，是先调用了getLifecycle函数，跟一下这个函数，发现是一个接口LifecycleOwner提供的，而Activity实现了这个接口

LifecyclerOwner

一个非常简单的接口，只提供了一个函数，getLifecycle，返回一个Lifecycle对象，而Lifecycle类是Lifecycle库的核心，用于把生命周期分发出去，这里接口和类的名字就很好理解，LifecycleOwner表示生命周期所有者

public interface LifecycleOwner {/*** @return The lifecycle of the provider.*/@NonNullLifecycle getLifecycle();
}

所以具备生命周期的类都可以去实现这个接口，在AndroidX内已有三个类实现了LifecycleOwner接口，分别是Activity，Fragment，以及ProcessLifecycleOwner，ProcessLifecycleOwner用于监听应用的生命周期，包括前后台切换，不过需要额外引入依赖

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-process:$lifecycle"

Lifecycle Lifecycle是一个抽象类，定义了一个具有生命周期的对象

原来你是这样的AAC——Lifecycle的使用及原理

这个类主要定义了两个枚举类，Event和State

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;
}

Event表示会分发给其他组件的生命周期事件，ON_ANY表示任意事件都会触发

State表示当前生命周期所有者所处的状态，跟上面提到的那张图是对应上的

不知道大家会不会有疑问，为什么要搞出这两个值，直接分发具体的event事件不就够了？不香么？这里留个疑问，后面会讲到

另外还有两个抽象方法addObserver和removeObserver

// 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);

LifecycleRegistry Lifecycle的实现类，负责添加观察者，分发生命周期事件给观察者，看看addObserver的逻辑

@Override
public void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer) {State initialState = mState == DESTROYED ? DESTROYED : INITIALIZED;ObserverWithState statefulObserver = new ObserverWithState(observer, initialState);ObserverWithState previous = mObserverMap.putIfAbsent(observer, statefulObserver);if (previous != null) {return;}LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner.get();if (lifecycleOwner == null) {// it is null we should be destroyed. Fallback quicklyreturn;}// 省略部分代码
}

这里省略了一些逻辑，看重点，很显然把observer放到了一个mObserverMap当中，实际上这个不是真正意义上的Map，而是一个自定义的可在遍历过程中增删observer的数据结构，此处先不深凿了，注意这里把添加进来的Observer对象包装到了一个ObserverWithState对象中，注意这个对象，后面会用到

事件如何分发

那么到底是怎么感知到Activity等组件的生命周期的变化，并分发给所有observer的了？

直接看看ComponentActivity的源码

private final LifecycleRegistry mLifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);public Lifecycle getLifecycle() {return mLifecycleRegistry;
}

getLifecycle返回了一个LifecycleRegistry对象，再看看onCreate回调

@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);mSavedStateRegistryController.performRestore(savedInstanceState);ReportFragment.injectIfNeededIn(this);if (mContentLayoutId != 0) {setContentView(mContentLayoutId);}
}

然而并没有看到LifecycleRegistry对象，不过这个ReportFragment是lifecycle库下的类，那跟他肯定有点儿关系了，点进去看看

public class ReportFragment extends android.app.Fragment {public static void injectIfNeededIn(Activity activity) {if (Build.VERSION.SDK_INT >= 29) {// On API 29+, we can register for the correct Lifecycle callbacks directlyLifecycleCallbacks.registerIn(activity);}android.app.FragmentManager manager = activity.getFragmentManager();if (manager.findFragmentByTag(REPORT_FRAGMENT_TAG) == null) {manager.beginTransaction().add(new ReportFragment(), REPORT_FRAGMENT_TAG).commit();// Hopefully, we are the first to make a transaction.manager.executePendingTransactions();}}@Overridepublic void onActivityCreated(Bundle savedInstanceState) {super.onActivityCreated(savedInstanceState);dispatchCreate(mProcessListener);dispatch(Lifecycle.Event.ON_CREATE);}static void dispatch(@NonNull Activity activity, @NonNull Lifecycle.Event event) {if (activity instanceof LifecycleRegistryOwner) {((LifecycleRegistryOwner)activity).getLifecycle().handleLifecycleEvent(event);return;}if (activity instanceof LifecycleOwner) {Lifecycle lifecycle = ((LifecycleOwner) activity).getLifecycle();if (lifecycle instanceof LifecycleRegistry) {((LifecycleRegistry) lifecycle).handleLifecycleEvent(event);}}}
}

果然，这不就跟glide感知生命周期的做法一样，用了一个没有界面的Fragment，通过fragment感知宿主Activity的生命周期变化，然后分发出去

感知到生命周期的变化之后，会把对应生命周期事件的event通过LifecycleRegistry的handleLifecycleEvent分发出去，再跟下这块儿代码

public void handleLifecycleEvent(@NonNull Lifecycle.Event event) {enforceMainThreadIfNeeded("handleLifecycleEvent");moveToState(event.getTargetState());
}private void moveToState(State next) {if (mState == next) {return;}mState = next;if (mHandlingEvent || mAddingObserverCounter != 0) {mNewEventOccurred = true;// we will figure out what to do on upper level.return;}mHandlingEvent = true;sync();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()) {mNewEventOccurred = false;// no need to check eldest for nullability, because isSynced does it for us.if (mState.compareTo(mObserverMap.eldest().getValue().mState) < 0) {backwardPass(lifecycleOwner);}Map.Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> newest = mObserverMap.newest();if (!mNewEventOccurred && newest != null&& mState.compareTo(newest.getValue().mState) > 0) {forwardPass(lifecycleOwner);}}mNewEventOccurred = false;
}

通过Event的getTargetState()获取到到当前的生命周期状态State值，然后就准备向observer分发当前的生命周期状态，这里会把当前所拿到的最新State状态和Observer目前的State状态进行比较，如果最新状态比Observer的状态要小，这里小需要看枚举的比较，定义在前面的比定义在后面的小，这里要对照state状态和那张图一起看就很好理解

    public enum State {DESTROYED,INITIALIZED,CREATED,STARTED,RESUMED;}

假设旧的状态是RESUMED，而最新的是STARTED，这时就表示新的状态比旧的状态要小，就会走到backwardPass函数里面，反之则会走到forwardPass

private void backwardPass(LifecycleOwner lifecycleOwner) {Iterator<Map.Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState>> descendingIterator =mObserverMap.descendingIterator();while (descendingIterator.hasNext() && !mNewEventOccurred) {Map.Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> entry = descendingIterator.next();ObserverWithState observer = entry.getValue();while ((observer.mState.compareTo(mState) > 0 && !mNewEventOccurred&& mObserverMap.contains(entry.getKey()))) {Event event = Event.downFrom(observer.mState);if (event == null) {throw new IllegalStateException("no event down from " + observer.mState);}pushParentState(event.getTargetState());observer.dispatchEvent(lifecycleOwner, event);popParentState();}}
}

直接看看backwardPass，这里对mObserverMap进行了遍历，把当前遍历到的observer对应state取出来，通过Event.downFrom计算出需要分发的事件，最后通过dispatchEvent分发出去

所以前面抛出的那个问题，为什么需要state和event，这里看到他的妙处了吧，因为不是每一个observer都是处于同一状态的，因为有可能observer的状态还没更新完，新的事件又来了，这样就会重新遍历，所以会出现有的observer的状态更最新的状态之间不是连续的，这样通过最新的State值和当前的State值，就可以把这之间的所有生命周期事件都回调一遍，否则有的生命周期事件就可能错过了，那写在里面的逻辑永远得不到执行，当然addObserver的时候，也是利用这个，让刚新注册的observer，能把注册之前走过的所有生命周期事件都走一遍，所以这是一种粘性事件

再看看addObserver的这部分代码，通过while循环，把之前的所有事件都分发了一遍

public void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer) {//省略部分代码mAddingObserverCounter++;while ((statefulObserver.mState.compareTo(targetState) < 0&& mObserverMap.contains(observer))) {pushParentState(statefulObserver.mState);statefulObserver.dispatchEvent(lifecycleOwner, upEvent(statefulObserver.mState));popParentState();// mState / subling may have been changed recalculatetargetState = calculateTargetState(observer);}if (!isReentrance) {// we do sync only on the top level.sync();}mAddingObserverCounter--;
}

再来看看dispatchEvent

void dispatchEvent(LifecycleOwner owner, Event event) {State newState = event.getTargetState();mState = min(mState, newState);mLifecycleObserver.onStateChanged(owner, event);mState = newState;
}

很简单，调用了LifecycleEventObserver的onStateChanged方法分发了出去，不过我们前面说过，我们一般还会使用实现DefaultLifecycleObserver的方式，这种是怎么回调到的？

我们可以看到DefaultLifecycleObserver是继承FullLifecycleObserver的，而LifecycleEventObserver有一个实现类FullLifecycleObserverAdapter

@Override
public void onStateChanged(LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event) {switch (event) {case ON_CREATE:mFullLifecycleObserver.onCreate(source);break;case ON_START:mFullLifecycleObserver.onStart(source);break;case ON_RESUME:mFullLifecycleObserver.onResume(source);break;case ON_PAUSE:mFullLifecycleObserver.onPause(source);break;case ON_STOP:mFullLifecycleObserver.onStop(source);break;case ON_DESTROY:mFullLifecycleObserver.onDestroy(source);break;case ON_ANY:throw new IllegalArgumentException("ON_ANY must not been send by anybody");}if (mLifecycleEventObserver != null) {mLifecycleEventObserver.onStateChanged(source, event);}
}

看到这很容易猜想到，DefaultLifecycleObserver的实现类，会被包装到这里面，然后分发

还记得之前提到的，在addObserver的时候，会把添加进来的observer对象包装到ObserverWithState中么，看看这个类的构造函数

ObserverWithState(LifecycleObserver observer, State initialState) {mLifecycleObserver = Lifecycling.lifecycleEventObserver(observer);mState = initialState;
}
复制代码
static LifecycleEventObserver lifecycleEventObserver(Object object) {boolean isLifecycleEventObserver = object instanceof LifecycleEventObserver;boolean isFullLifecycleObserver = object instanceof FullLifecycleObserver;if (isLifecycleEventObserver && isFullLifecycleObserver) {return new FullLifecycleObserverAdapter((FullLifecycleObserver) object,(LifecycleEventObserver) object);}if (isFullLifecycleObserver) {return new FullLifecycleObserverAdapter((FullLifecycleObserver) object, null);}// 省略部分代码
}

果然 ，在这里，通过Lifecycling，把add进来的observer包装到了FullLifecycleObserverAdapter中，并把FullLifecycleObserverAdapter对象返回赋值给了ObserverWithState对象的mLifecycleObserver属性，所以最后dispatchEvent中调用的的mLifecycleObserver.onStateChanged(owner, event)就通过Adapter回调给了对应的observer的函数

到这里，从绑定observer到回调生命周期的流程就走通了

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