Android总结 - Activity任务和返回栈、保存Activity的状态

任务和返回栈

　　一个应用程序当中通常都会包含很多个Activity，每个Activity都应该设计成为一个具有特定的功能，并且可以让用户进行操作的组件。另外，Activity之间还应该是可以相互启动的。比如，一个邮件应用中可能会包含一个用于展示邮件列表的Activity，而当用户点击了其中某一封邮件的时候，就会打开另外一个Activity来显示该封邮件的具体内容。

　　除此之外，一个Activity甚至还可以去启动其它应用程序当中的Activity。打个比方，如果你的应用希望去发送一封邮件，你就可以定义一个具有”send”动作的Intent，并且传入一些数据，如对方邮箱地址、邮件内容等。这样，如果另外一个应用程序中的某个Activity声明自己是可以响应这种Intent的，那么这个Activity就会被打开。在当前场景下，这个Intent是为了要发送邮件的，所以说邮件应用程序当中的编写邮件Activity就应该被打开。当邮件发送出去之后，仍然还是会回到你的应用程序当中，这让用户看起来好像刚才那个编写邮件的Activity就是你的应用程序当中的一部分。所以说，即使有很多个Activity分别都是来自于不同应用程序的，Android系统仍然可以将它们无缝地结合到一起，之所以能实现这一点，就是因为这些Activity都是存在于一个相同的任务(Task)当中的。

　　任务是一个Activity的集合，它使用栈的方式来管理其中的Activity，这个栈又被称为返回栈(back stack)，栈中Activity的顺序就是按照它们被打开的顺序依次存放的。

　　手机的Home界面是大多数任务开始的地方，当用户在Home界面上点击了一个应用的图标时，这个应用的任务就会被转移到前台。如果这个应用目前并没有任何一个任务的话(说明这个应用最近没有被启动过)，系统就会去创建一个新的任务，并且将该应用的主Activity放入到返回栈当中。

　　当一个Activity启动了另外一个Activity的时候，新的Activity就会被放置到返回栈的栈顶并将获得焦点。前一个Activity仍然保留在返回栈当中，但会处于停止状态。当用户按下Back键的时候，栈中最顶端的Activity会被移除掉，然后前一个Activity则会得重新回到最顶端的位置。返回栈中的Activity的顺序永远都不会发生改变，我们只能向栈顶添加Activity，或者将栈顶的Activity移除掉。因此，返回栈是一个典型的后进先出(last in, first out)的数据结构。下图通过时间线的方式非常清晰地向我们展示了多个Activity在返回栈当中的状态变化：

　　如果用户一直地按Back键，这样返回栈中的Activity会一个个地被移除，直到最终返回到主屏幕。当返回栈中所有的Activity都被移除掉的时候，对应的任务也就不存在了。

　　任务除了可以被转移到前台之外，当然也是可以被转移到后台的。当用户开启了一个新的任务，或者点击Home键回到主屏幕的时候，之前任务就会被转移到后台了。当任务处于后台状态的时候，返回栈中所有的Activity都会进入停止状态，但这些Activity在栈中的顺序都会原封不动地保留着，如下图所示：

　　这个时候，用户还可以将任意后台的任务切换到前台，这样用户应该就会看到之前离开这个任务时处于最顶端的那个Activity。举个例子来说，当前任务A的栈中有三个Activity，现在用户按下Home键，然后点击桌面上的图标启动了另外一个应用程序。当系统回到桌面的时候，其实任务A就已经进入后台了，然后当另外一个应用程序启动的时候，系统会为这个程序开启一个新的任务(任务B)。当用户使用完这个程序之后，再次按下Home键回到桌面，这个时候任务B也进入了后台。然后用户又重新打开了第一次使用的程序，这个时候任务A又会回到前台，A任务栈中的三个Activity仍然会保留着刚才的顺序，最顶端的Activity将重新变为运行状态。之后用户仍然可以通过Home键或者多任务键来切换回任务B，或者启动更多的任务，这就是Android中多任务切换的例子。

由于返回栈中的Activity的顺序永远都不会发生改变，所以如果你的应用程序中允许有多个入口都可以启动同一个Activity，那么每次启动的时候就都会创建该Activity的一个新的实例，而不是将下面的Activity的移动到栈顶。这样的话就容易导致一个问题的产生，即同一个Activity有可能会被实例化很多次，如下图所示：

　　但是呢，如果你不希望同一个Activity可以被多次实例化，那当然也是可以的，马上我们就将开始讨论如果实现这一功能，现在我们先把默认的任务和Activity的行为简单概括一下：

• 当Activity A启动Activity B时，Activity A进入停止状态，但系统仍然会将它的所有相关信息保留，比如滚动的位置，还有文本框输入的内容等。如果用户在Activity B中按下Back键，那么Activity A将会重新回到运行状态。

• 当用户通过Home键离开一个任务时，该任务会进入后台，并且返回栈中所有的Activity都会进入停止状态。系统会将这些Activity的状态进行保留，这样当用户下一次重新打开这个应用程序时，就可以将后台任务直接提取到前台，并将之前最顶端的Activity进行恢复。

• 当用户按下Back键时，当前最顶端的Activity会被从返回栈中移除掉，移除掉的Activity将被销毁，然后前面一个Activity将处于栈顶位置并进入活动状态。当一个Activity被销毁了之后，系统不会再为它保留任何的状态信息。

• 每个Activity都可以被实例化很多次，即使是在不同的任务当中。

保存Activity的状态

当系统为了恢复内存而销毁某项 Activity 时，Activity 对象也会被销毁，因此系统在继续 Activity 时根本无法让其状态保持完好，而是必须在用户返回Activity时重建 Activity 对象。但用户并不知道系统销毁 Activity 后又对其进行了重建，因此他们很可能认为 Activity 状态毫无变化。 在这种情况下，您可以实现另一个回调方法对有关 Activity 状态的信息进行保存，以确保有关 Activity 状态的重要信息得到保留：onSaveInstanceState()。

系统会先调用 onSaveInstanceState()，然后再使 Activity 变得易于销毁。系统会向该方法传递一个 Bundle，您可以在其中使用 putString() 和 putInt() 等方法以名称-值对形式保存有关 Activity 状态的信息。然后，如果系统终止您的应用进程，并且当用户返回您的 Activity，则系统会重建该 Activity，并将 Bundle 同时传递给 onCreate() 和 onRestoreInstanceState()。您可以使用上述任一方法从 Bundle 提取您保存的状态并恢复该 Activity 状态。如果没有状态信息需要恢复，则传递给您的 Bundle 是空值（如果是首次创建该 Activity，就会出现这种情况）。

在两种情况下，Activity 重获用户焦点时可保持状态完好：系统在销毁 Activity 后重建 Activity，Activity 必须恢复之前保存的状态；系统停止 Activity 后继续执行 Activity，并且 Activity 状态保持完好。

注：无法保证系统会在销毁您的 Activity 前调用 onSaveInstanceState()，因为存在不需要保存状态的情况（例如用户使用“返回” 按钮离开您的 Activity 时，因为用户的行为是在显式关闭 Activity）。 如果系统调用 onSaveInstanceState()，它会在调用 onStop() 之前，并且可能会在调用 onPause() 之前进行调用。

不过，即使您什么都不做，也不实现 onSaveInstanceState()，Activity 类的 onSaveInstanceState() 默认实现也会恢复部分 Activity 状态。具体地讲，默认实现会为布局中的每个 View 调用相应的 onSaveInstanceState() 方法，让每个视图都能提供有关自身的应保存信息。Android 框架中几乎每个小工具都会根据需要实现此方法，以便在重建 Activity 时自动保存和恢复对 UI 所做的任何可见更改。例如，EditText 小工具保存用户输入的任何文本，CheckBox 小工具保存复选框的选中或未选中状态。您只需为想要保存其状态的每个小工具提供一个唯一的 ID（通过 android:id 属性）。如果小工具没有 ID，则系统无法保存其状态。

您还可以通过将android:saveEnabled 属性设置为”false” 或通过调用setSaveEnabled() 方法显式阻止布局内的视图保存其状态。您通常不应将该属性禁用，但如果您想以不同方式恢复 Activity UI 的状态，就可能需要这样做。

注：由于无法保证系统会调用 onSaveInstanceState()，因此您只应利用它来记录 Activity 的瞬态（UI 的状态）—— 切勿使用它来存储持久性数据，而应使用 onPause() 在用户离开 Activity 后存储持久性数据（例如应保存到数据库的数据）。

管理任务

Android系统管理任务和返回栈的方式，正如上面所描述的一样，就是把所有启动的Activity都放入到一个相同的任务当中，通过一个“后进先出”的栈来进行管理的。这种方式在绝大多数情况下都是没问题的，开发者也无须去关心任务中的Activity到底是怎么样存放在返回栈当中的。但是呢，如果你想打破这种默认的行为，比如说当启动一个新的Activity时，你希望它可以存在于一个独立的任务当中，而不是现有的任务当中。或者说，当启动一个Activity时，如果这个Activity已经存在于返回栈中了，你希望能把这个Activity直接移动到栈顶，而不是再创建一个它的实例。再或者，你希望可以将返回栈中除了最底层的那个Activity之外的其它所有Activity全部清除掉。这些功能甚至更多功能，都是可以通过在manifest文件中设置元素的属性，或者是在启动Activity时配置Intent的flag来实现的。

在元素中，有以下几个属性是可以使用的：

taskAffinity

launchMode

allowTaskReparenting

clearTaskOnLaunch

alwaysRetainTaskState

finishOnTaskLaunch

而在Intent当中，有以下几个flag是比较常用的：

FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK

FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP

FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP

注意：大多数应用都不得中断 Activity 和任务的默认行为： 如果确定您的 Activity 必须修改默认行为，当使用“返回”按钮从其他 Activity 和任务导航回到该 Activity 时，请务必要谨慎并确保在启动期间测试该 Activity 的可用性。请确保测试导航行为是否有可能与用户的预期行为冲突。

定义启动模式

启动模式允许您定义 Activity 的新实例如何与当前任务关联。 您可以通过两种方法定义不同的启动模式：

Intent标识优先级高于在AndroidManifest中定义的启动模式。

使用清单文件

在清单文件中声明 Activity 时，您可以使用 元素的 launchMode 属性指定 Activity 应该如何与任务关联。

launchMode 属性指定有关应如何将 Activity 启动到任务中的指令。您可以分配给 launchMode 属性的启动模式共有四种：

• “standard”（默认模式）
  默认。系统在启动 Activity 的任务中创建 Activity 的新实例并向其传送 Intent。Activity 可以多次实例化，而每个实例均可属于不同的任务，并且一个任务可以拥有多个实例。

• “singleTop”
  如果当前任务的顶部已存在 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，而不是创建 Activity 的新实例。Activity 可以多次实例化，而每个实例均可属于不同的任务，并且一个任务可以拥有多个实例（但前提是位于返回栈顶部的 Activity 并不是 Activity 的现有实例）。

  效果同Intent添加”FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP”

  注：为某个 Activity 创建新实例时，用户可以按“返回”按钮返回到前一个 Activity。 但是，当 Activity 的现有实例处理新 Intent 时，则在新 Intent 到达 onNewIntent() 之前，用户无法按“返回”按钮返回到 Activity 的状态。

• “singleTask”

  这种启动模式表示，系统会创建一个新的任务，并将启动的Activity放入这个新任务的栈底位置。但是，如果现有任务当中已经存在一个该Activity的实例了，那么系统就不会再创建一次它的实例，而是会直接调用它的onNewIntent()方法。声明成这种启动模式的Activity，在同一个任务当中只会存在一个实例。注意这里我们所说的启动Activity，都指的是启动其它应用程序中的Activity，因为”singleTask”模式在默认情况下只有启动其它程序的Activity才会创建一个新的任务，启动自己程序中的Activity还是会使用相同的任务，具体原因会在下面 处理affinity 部分进行解释。

  效果同Intent添加“FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK”。

  注：尽管 Activity 在新任务中启动，但是用户按“返回”按钮仍会返回到前一个 Activity。

• “singleInstance”
  这种启动模式和”singleTask”有点相似，只不过系统不会向声明成”singleInstance”的Activity所在的任务当中再添加其它Activity。也就是说，这种Activity所在的任务中始终只会有一个Activity，通过这个Activity再打开的其它Activity均在单独的任务中打开。

再举一个例子，Android系统内置的浏览器程序声明自己浏览网页的Activity始终应该在一个独立的任务当中打开，也就是通过在元素中设置”singleTask”启动模式来实现的。这意味着，当你的程序准备去打开Android内置浏览器的时候，新打开的Activity并不会放入到你当前的任务中，而是会启动一个新的任务。而如果浏览器程序在后台已经存在一个任务了，则会把这个任务切换到前台。

其实不管是Activity在一个新任务当中启动，还是在当前任务中启动，返回键永远都会把我们带回到之前的一个Activity中的。但是有一种情况是比较特殊的，就是如果Activity指定了启动模式是”singleTask”，并且启动的是另外一个应用程序中的Activity，这个时候当发现该Activity正好处于一个后台任务当中的话，就会直接将这整个后台任务一起切换到前台。此时按下返回键会优先将目前最前台的任务(刚刚从后台切换到最前台)进行回退，下图比较形象地展示了这种情况：

使用 Intent 标志

启动 Activity 时，您可以通过在传递给 startActivity() 的 Intent 中加入相应的标志，修改 Activity 与其任务的默认关联方式。可用于修改默认行为的标志包括：

• FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK
  在新任务中启动 Activity。如果已为正在启动的 Activity 运行任务，则该任务会转到前台并恢复其最后状态，同时 Activity 会在 onNewIntent() 中收到新 Intent。(与”singleTask”有点类似，但不完全一样)。

  当然这里讨论的仍然还是启动其它程序中的Activity。这个flag的作用通常是模拟一种Launcher的行为，即列出一推可以启动的东西，但启动的每一个Activity都是在运行在自己独立的任务当中的。

  等同于launchMode设置为 “singleTask”

• FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP
  如果正在启动的 Activity 是当前 Activity（位于返回栈的顶部），则 现有实例会接收对 onNewIntent() 的调用，而不是创建 Activity 的新实例。

  等同于launchMode设置为 “singleTop”

• FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP

  如果正在启动的 Activity 已在当前任务中运行，则会销毁当前任务顶部的所有 Activity，并通过 onNewIntent() 将此 Intent 传递给 Activity 已恢复的实例（现在位于顶部），而不是启动该 Activity 的新实例。

  单独使用的情况：ABCD 启动 B ，会销毁B和B以上的实例 变成 AB ，B 重新执行onCreate -> onStart
  配合FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP使用，则 B 不会销毁只销毁B以上实例，然后B 执行onNewIntent -> onStart
  配合FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK则是singleTask效果

处理affinity

　　affinity可以用于指定一个Activity更加愿意依附于哪一个任务，在默认情况下，同一个应用程序中的所有Activity都具有相同的affinity，所以，这些Activity都更加倾向于运行在相同的任务当中。当然了，你也可以去改变每个Activity的affinity值，通过元素的taskAffinity属性就可以实现了。

　　taskAffinity属性接收一个字符串参数，你可以指定成任意的值(经过测试字符串中至少要包含一个.)，但必须不能和应用程序的包名相同，因为系统会使用包名来作为默认的affinity值。

affinity主要有以下两种应用场景：

• 当调用startActivity()方法来启动一个Activity时，默认是将它放入到当前的任务当中。但是，如果在Intent中加入了一个FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag的话(或者该Activity在manifest文件中声明的启动模式是”singleTask”)，系统就会尝试为这个Activity单独创建一个任务。但是规则并不是只有这么简单，系统会去检测要启动的这个Activity的affinity和当前任务的affinity是否相同，如果相同的话就会把它放入到现有任务当中，如果不同则会去创建一个新的任务。而同一个程序中所有Activity的affinity默认都是相同的，这也是前面为什么说，同一个应用程序中即使声明成”singleTask”，也不会为这个Activity再去创建一个新的任务了。

• 当把Activity的allowTaskReparenting属性设置成true时，Activity就拥有了一个转移所在任务的能力。具体点来说，就是一个Activity现在是处于某个任务当中的，但是它与另外一个任务具有相同的affinity值，那么当另外这个任务切换到前台的时候，该Activity就可以转移到现在的这个任务当中。

  那还是举一个形象点的例子吧，比如有一个天气预报程序，它有一个Activity是专门用于显示天气信息的，这个Activity和该天气预报程序的所有其它Activity具体相同的affinity值，并且还将allowTaskReparenting属性设置成true了。这个时候，你自己的应用程序通过Intent去启动了这个用于显示天气信息的Activity，那么此时这个Activity应该是和你的应用程序是在同一个任务当中的。但是当把天气预报程序切换到前台的时候，这个Activity又会被转移到天气预报程序的任务当中，并显示出来，因为它们拥有相同的affinity值，并且将allowTaskReparenting属性设置成了true。

在掘金上找到一篇很好的Activity四种启动模式的实例讲解，建议看一下：彻底弄懂Activity四大启动模式

清空返回栈

如果用户将任务切换到后台之后过了很长一段时间，系统会将这个任务中除了最底层的那个Activity之外的其它所有Activity全部清除掉。当用户重新回到这个任务的时候，最底层的那个Activity将得到恢复。这个是系统默认的行为，因为既然过了这么长的一段时间，用户很有可能早就忘记了当时正在做什么，那么重新回到这个任务的时候，基本上应该是要去做点新的事情了。

当然，既然说是默认的行为，那就说明我们肯定是有办法来改变的，在元素中设置以下几种属性就可以改变系统这一默认行为：

• alwaysRetainTaskState
  如果将最底层的那个Activity的这个属性设置为true，那么上面所描述的默认行为就将不会发生，任务中所有的Activity即使过了很长一段时间之后仍然会被继续保留。

• clearTaskOnLaunch
  如果将最底层的那个Activity的这个属性设置为true，那么只要用户离开了当前任务，再次返回的时候就会将最底层Activity之上的所有其它Activity全部清除掉。简单来讲，就是一种和alwaysRetainTaskState完全相反的工作模式，它保证每次返回任务的时候都会是一种初始化状态，即使用户仅仅离开了很短的一段时间。

• finishOnTaskLaunch
  这个属性和clearTaskOnLaunch是比较类似的，不过它不是作用于整个任务上的，而是作用于单个Activity上。如果某个Activity将这个属性设置成true，那么用户一旦离开了当前任务，再次返回时这个Activity就会被清除掉。

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