Android架构组建系列(一):Lifecycle

开头：长期以来，Android架构都是我一直想要学习的目标，中间思考过很多方面，有的时候觉得要根据业务来，有的时候想脱离具体繁杂业务向上抽离出方向。如果有各位读者有这方面的经验，希望可以向我推荐。谢谢！

好了，接下来直接进入正题：
标题也可以看到，Android组建架构：Lifecycle，为什么要聊一聊这个呢？其实这个东西在一年前Google就有alpha版推出，不过那个时候因为各种原因没有继续研究学习，令人高兴的是google现在已经推出了release版本，并且 Lifecycle也正式植入了SupportActivity（AppCompatActivity的基类）和Fragment中，今天我们就来一起了解一下Lifecycle的实现原理和基本使用。
一、Lifecycle简介&基础使用
为什么要引进Lifecycle？
我们在处理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：

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

class MyPresenter{
    public MyPresenter() {
    }

    void create() {
        //do something
    }
    .
    .//各个生命周期根据实际需要
    .
    void destroy() {
        //do something
    }
}

class MyActivity extends AppCompatActivity {
    private MyPresenter presenter;

    public void onCreate(...) {
        presenter= new MyPresenter ();
        presenter.create();
    }
    .
    .//各个生命周期根据实际需要
    .
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        presenter.destory();
    }
}

代码没有问题，关键问题是，实际生产环境中，这样的代码会非常复杂，你最终会有太多的类似调用并且会导致 onCreate() 和 onDestroy() 方法变的非常臃肿。

Lifecycle的解决方式
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，并且允许其他对象观察此状态。
1、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 = "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());
    }
}

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，然后封装到BasePresenter 中，这样每一个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。

2、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();
    }
}

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：

除onCreate和onDestroy事件之外，Lifecycle一共提供了所有的生命周期事件，只要
通过注解进行声明，就能够使LifecycleObserver观察到对应的生命周期事件

二、原理分析
一图胜千言:

Lifecycle组件原理

我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，通过注解的方式，可以通过被LifecycleOwner类的addObserver(LifecycleObserver o)方法注册,被注册后，LifecycleObserver便可以观察到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不同的是，LifecycleOwner本身持有Lifecycle对象，LifecycleOwner通过其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很多了，我们以Fragment为例，来看下实际Fragment等类和上述类或接口的联系：
1、Fragment：LifecycleOwner
Fragment(Activity同理，我们本文以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），并可以通过Lifecycle getLifecycle()方法获取内部的Lifecycle对象：

public class Fragment implements xxx, LifecycleOwner {

    //...省略其他

   LifecycleRegistry mLifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);

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

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

可以看到，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有什么作用呢？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();
    }
}

随着Fragment不同走到不同的生命周期，除了暴露给我们的生命周期方法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作为参数传给了 handleLifecycleEvent() 方法。

注意点1:你会发现Fragment中performCreate()、performStart()、performResume()会先调用自身的onXXX()方法，然后再调用LifecycleRegistry的handleLifecycleEvent()方法；而在performPause()、performStop()、performDestroy()中会先LifecycleRegistry的handleLifecycleEvent()方法，然后调用自身的onXXX()方法。

时序图：

Lifecycle 在Fragment中的时序图

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

2、LifecycleRegistry：Lifecycle

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

public class LifecycleRegistry extends Lifecycle {
}

我们看一下 Lifecycle 类

public abstract class Lifecycle {

        //注册LifecycleObserver （比如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;
            }
       }
}

Lifecycle没什么要讲的，几个抽象方法也能看懂，作为Lifecycle的子类，LifecycleRegistry 同样也能通过addObserver方法注册LifecycleObserver （就是Presenter），当LifecycleRegistry 本身的生命周期改变后（可以想象，内部一定有一个成员变量State记录当前的生命周期），LifecycleRegistry 就会逐个通知每一个注册的LifecycleObserver ，并执行对应生命周期的方法。

我们看一下LifecycleRegistry 的handleLifecycleEvent()方法：

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

看方法的名字我们就可以知道，handleLifecycleEvent方法会通过 getStateAfter 获取当前应处的状态并修改 Lifecycle本身的State 值，紧接着遍历所 LifecycleObserver 并同步且通知其状态发生变化，因此就能触发LifecycleObserver 对应的生命周期事件。

Android架构组建系列(一):Lifecycle

2、LifecycleRegistry：Lifecycle

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