Android官方架构组件:Lifecycle详解&原理分析
概述
在过去的谷歌IO大会上，Google官方向我们推出了 Android Architecture Components,其中谈到Android组件处理生命周期的问题，向我们介绍了 Handling Lifecycles。
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。
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
}
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();
}
}
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。
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，并且允许其他对象观察此状态。
我们只需要2步：
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 = "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());
}
}
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：
//以下为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
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
}
二、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概括：
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。
同时，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。
参照Android 架构组件（一）——Lifecycle, @ShymanZhu文中的时序图：
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。
实际上LifecycleRegistry 本身还是有很多值得一提之处，本文只阐述清楚原理，暂不涉及源码详解。
一些小Tips
1、尝试复用LifecycleRegistry
首先，LifecycleRegistry 本身就是一个成熟的 Lifecycle 实现类，它被实例化在Activity和Fragment中使用，如果我们需要自定义LifecycleOwner 并实现接口需要返回一个Lifecycle实例，完全可以直接在自定义LifecycleOwner中new一个LifecycleRegistry成员并返回它（简而言之就是：直接拿来用即可）。
以下是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.
2、注解和DefaultLifecycleObserver的取舍
其次，Google的Lifecycle库中提供了一个 DefaultLifecycleObserver 类,方便我们直接实现LifecycleObserver接口，相比较于文中demo所使用的注解方式，Google官方更推荐我们使用 DefaultLifecycleObserver 类，并声明
一旦Java 8成为Android的主流，注释将被弃用，所以介于DefaultLifecycleObserver和注解两者之间,更推荐使用 DefaultLifecycleObserver 。
官方原文：
/*
* If you use Java 8 Language, then observe events with {@link DefaultLifecycleObserver}.
* To include it you should add {@code "android.arch.lifecycle:common-java8:"} to your
* build.gradle file.
*
* class TestObserver implements DefaultLifecycleObserver {
* {@literal @}Override
* public void onCreate(LifecycleOwner owner) {
* // your code
* }
* }
*
* If you use Java 7 Language, 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}.
*/
* 3、Lifecycles 的最佳实践
本小节内容节选自《[译] Architecture Components 之 Handling Lifecycles》
作者：zly394
链接：https://juejin.im/post/5937e1c8570c35005b7b262a
-
保持 UI 控制器（Activity 和 Fragment）尽可能的精简。它们不应该试图去获取它们所需的数据；相反，要用 ViewModel来获取，并且观察 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作通知给 ViewModel。
-
将数据逻辑放到 ViewModel 类中。ViewModel 应该作为 UI 控制器和应用程序其它部分的连接服务。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，然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。这样可以让视图更具声明性，并且尽可能减少在 Activity 和 Fragment 中编写更新代码。如果你喜欢在 Java 中执行该操作，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。
-
如果 UI 很复杂，可以考虑创建一个 Presenter 类来处理 UI 的修改。虽然通常这样做不是必要的，但可能会让 UI 更容易测试。
-
不要在 ViewModel 中引用View或者 Activity的 context。因为如果ViewModel存活的比 Activity 时间长（在配置更改的情况下），Activity 将会被泄漏并且无法被正确的回收。
总结
总而言之，Lifecycle还是有可取之处的，相对于其它架构组件之间的配合，Lifecycle更简单且独立（实际上配合其他组件味道更佳）。
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入地探究，如果有机会，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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