单Activity+多Fragment以及多模块Activity+多Fragment"的设计模式编写的架构

Rocket

采用"单Activity+多Fragment"以及"多模块Activity+多Fragment"的设计模式编写的架构。一个非常轻量级又十分强大的Fragment管理框架。

转场动画	路由栈视图	动态权限
转场动画	路由栈视图	动态权限

状态栏	崩溃处理	日志
状态栏	崩溃处理	日志管理

一、特性

• 无任何第三方依赖，纯原生编写，无需担心因为版本迭代导致的维护问题

• 采用线性路由栈，自行管理回退以及内存回收，提供悬浮球实时查看Fragment的栈视图，降低开发难度

• 页面切换以及页面通讯采用原生的commit以及setArguments，性能开销极小，页面切换流畅无卡顿

• 支持自定义Fragment转场动画

• 集成动态权限管理，包含必须权限（不允许不走生命周期）以及可选权限

• 集成状态栏管理，可适配状态栏各种场景，包括沉浸式风格

• 集成日志管理，记录崩溃日志、内部日志以及外部日志，可设置日志有效期，超时自动清理

• 提供更加人性化的崩溃捕获页面，精准定位根源bug文件以及行数，降低查bug难度

• 提供View注解，仅仅300行代码支持了各种View注入和事件绑定

• 提供百分比布局，支持PercentRelativeLayout、PercentLinearLayout和PercentFrameLayout

二、Github地址

• https://github.com/yinhaide/HDRocket

三、分享设计Rockt架构的思路

1、为什么要设计这个架构

Activity是一个非常重量级的设计！Activity的创建并不能由开发者自己控制，它是通过多进程远程调用并最终通过放射的方式创建的。在此期间，AMS需要做大量的工作，以至于Activity的启动过程极其缓慢。同时，Activity切换的开销也非常重量级，很容易造成卡顿，用户体验不好。另外，在宽屏设备上，如果需要多屏互动时，Activity的局限性也就表现了出来。为此Android团队在Android 3.0的时候引入了Fragment。Fragment的出现解决了上面两个问题。根据词海的翻译可以译为:碎片、片段，可以很好解决Activity间的切换不流畅。因为是轻量切换，性能更好，更加灵活。

2、如何设计Fragment的路由栈

一个好用的框架必然有一个好用的路由管理、堆栈管理的机制。Rocket的路由栈设计原则为:一个Activity对应一个线性的路由栈，所有的页面回退、内存回收以及Fragemnt生命周期管理都是内部完成，开发者只要专注跳转目标即可，并提供可视化的栈视图，极大简化开发难度。那么如何保证Fragment路由栈是线性的呢？只要能够做到所有的页面切换只有一个transfer的入口，路由栈的出栈入栈都在这里管理即可。

3、如何处理页面切换、页面通信以及内存回收

Fragment页面跳转建议用commit在队列中提交，不建议用commitNowAllowingStateLoss等在线程中提交事务。一旦有快速切换页面逻辑，线程中提交事务很容易出现因为上个事务没消耗完毕导致崩溃。
页面通讯有很多方案，包括handle、广播、接口回调、Eventbus等等，都不是最优方案。Fragment提供的setArguments方法非常的轻量级，可以完美实现页面通讯。Rocket采用的就是原生的setArguments方案。
虽然Fragment相对Activity内存开销小了很多，但是如果大量Fragment创建没有及时回收的话会造成Activity内存臃肿。Rocket尽可能优的清理无用的Fragment，及时回收，消除应用卡顿。

4、如何处理转场动画与的Fragment生命周期

当Fragment中有setCustomAnimations转场动画的时候，做页面切换、页面通讯、内存管理等与生命周期相关的就多了很多的坑。Fragment提供的onCreateAnimation方法，不管有无动画都会走这个方法,并且提供完整的动画生命周期与动画详情。Rocket中充分利用这一点，
很好的规避了转场动画导致的各类难题。同时，Rocket提供设置转场动画入口给开发者，让开发者随心所欲定制自己的转场动画。

5、如何实现沉浸式状态栏与正常状态栏的无缝切换

状态栏有两种形态，显示以及隐藏。隐藏的时候整个页面向上顶满屏幕，带来很严重的突兀感。状态栏依附的是window窗体，在Rocket框架中，因为我们的页面单位是Fragment，也就是说只要一个页面切换状态栏都会导致整个窗体一起变化。
Rocket提供一个方法，让用户自定义的标题栏可以向上或者向下偏移一个状态栏高度，在页面切换前后动态控制，避免突兀。对于沉浸风格的实现，Rocket在隐藏状态栏的情况下会动态创建一个浮在表面的新状态栏，用户可以控制颜色与透明度，达到沉浸效果。

6、如何优雅处理动态权限申请与处理

我们知道，Fragment一般依赖于Activity存活，并且生命周期跟Activity差不多，因此，我们进行权限申请的时候，可以利用透明的Fragment进行申请，在里面处理完之后，再进行相应的回调。
第一步：当我们申请权限申请的时候，先查找我们当前Activity是否存在代理fragment,不存在，进行添加，并使用代理Fragment进行申请权限
第二步：在代理 Fragment 的 onRequestPermissionsResult 方法进行相应的处理，判断是否授权成功
第三步：进行相应的回调。这些繁琐的步骤封装在空白的Fragment中，降低耦合，方便维护。

7、如何更好的进行Fragment的事务提交

Fragment的事务提交主要涉及的函数有：commit()、commitNow()、commitAllowingStateLoss()、commitNowAllowingStateLoss()以及executePendingTransactions()。下面进行比较：
1、使用commit()的时候, 一旦调用, 这个commit并不是立即执行的, 它会被发送到主线程的任务队列当中去, 当主线程准备好执行它的时候执行。但是有时候你希望你的操作是立即执行的, 之前的开发者会在commit()调用之后加上 executePendingTransactions()来保证立即执行, 即变异步为同步。
2、support library从v24.0.0开始提供了 commitNow()方法, 之前用executePendingTransactions()会将所有pending在队列中还有你新提交的transactions都执行了, 而commitNow()将只会执行你当前要提交的transaction. 所以commitNow()避免你会不小心执行了那些你可能并不想执行的transactions。
3、如果你调用的是commitAllowingStateLoss()与commitNowAllowingStateLoss()，并且是在onSaveInstanceState()之后, 就不会抛出IllegalStateException，允许你丢失状态，通常你不应该使用这个函数。
在Rocket的架构中，路由栈是串行的，主张采用commit()提交事务，保证每条事务在队列中依次执行，不争不抢，有条不紊。

四、踩坑经验之旅

1、Can not perform this action after onSaveInstanceState

onSaveInstanceState方法是在该Activity即将被销毁前调用，来保存Activity数据的，如果在保存完毕状态后 再给它添加或者隐藏Fragment就会出错。

解决方案

• 方案一：把commit()方法替换成 commitAllowingStateLoss()，不采用。
• 方案二：在Activity 回收时 onSaveInstanceState 中不缓存Fragment ,在OnCreate 中移除缓存相应Fragment数据，采用。

private static final String BUNDLE_SURPOTR_FRAGMENTS_KEY = "android:support:fragments";
private static final String BUNDLE_FRAGMENTS_KEY = "android:fragments";

@Override
protected void onSaveInstanceState(Bundle outState) {
    super.onSaveInstanceState(outState);
        if (outState != null) {
            //重建时清除系统缓存的fragment的状态
            outState.remove(BUNDLE_SURPOTR_FRAGMENTS_KEY);
            outState.remove(BUNDLE_FRAGMENTS_KEY);
        }
}

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    if (savedInstanceState != null) {
        //重建时清除系统缓存的fragment的状态
        savedInstanceState.remove(BUNDLE_FRAGMENTS_KEY);
        savedInstanceState.remove(BUNDLE_SURPOTR_FRAGMENTS_KEY);
    }
    super.onCreate(savedInstanceState);
}

2、FragmentManager is already executing transactions

这个问题是由于在执行Fragment事务提交的时候，commitNow以及commitNowAllowingStateLoss表示立刻执行事务提交，这个时候Activity 中的 FragmentManager 的第一次任务还没有执行完毕，其他的操作又导致它需要进行第二次任务，所以发生错误。

private void ensureExecReady(boolean allowStateLoss) {
    if (mExecutingActions) {
        // 这正是堆栈日志中抛出的异常信息
        throw new IllegalStateException("FragmentManager is already executing transactions");
    }
}

解决方案

• 等待第一个任务执行完毕后再执行第二个任务

new Handler().post(() -> {
    //事务的提交            
});

• 采用commit()在队列中提交事务

//commit能保证在消息队列中提交事务，保证上个事务处理完毕才会执行
fragmentTransaction.commit()；

3、Fragment xxx not attached to a context.

当一个Fragment已经从Activity中remove掉的时候，执行getString()、getResources()等，就会抛出这个异常。这种情况经常出现在异步回调的场景，比如一个网络请求比较耗时，在返回之前fragment已经销毁，当尝试读取资源就会出现。

//异步获取数据，并提示
new Thread(() -> {
    try {
        Thread.sleep(5000);
        toast(getString(R.string.app_name));
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}).start();
//返回上个页面并且销毁
back();

解决方案

• 方案一：直接使用Activity的getString()与getResources()获取资源。
• 方案二：利用Fragment的isAdd()判断是否被移除在获取资源。

/**
 * 防止在Fragment销毁的时候调用资源导致崩溃
 *
 * @return Resources
 */
public Resources getRoResources() {
    if(isAdded()){
        return requireContext().getResources();
    }else{
        return activity.getResources();
    }
}

4、fragmentTransaction.add(fragment).commit() 没有立即生效

上文已经提到过，commit()会在队列中依次提交事务。当你提交成功并且利用fm.findFragmentByTag(targetTag)去寻找它的时候发现并不存在。但是他确实已经在队列中排队提交了。当你尝试延时几十毫秒去读的时候发现有了。
这会导致一个逻辑问题，比如你做页面切换的时候，当两次切换的时差小于单个事务提交，就会导致一个Activity中存在多个相同tag的Fragment，这不是我们想要看到的。

//当快速执行两次页面跳转，理论上应该只会添加一个，但实际上两个都会被添加
toFrag(Frag_rocket_permission.class);
toFrag(Frag_rocket_permission.class);
/**
 * 页面跳转
 * @param targetClass 已经注册的Fragment
 */
public void toFrag(Class targetClass) {
    FragmentManager fm = activity.getSupportFragmentManager();
    FragmentTransaction ft = fm.beginTransaction();
    String targetTag = targetClass.getSimpleName();
    RoFragment targetFragment = (RoFragment) fm.findFragmentByTag(targetTag);//找出目标Fragment
    if (targetFragment == null) {//目标不存在才会添加,保证单一性
        targetFragment = (RoFragment) targetClass.newInstance();
        ft.add(containid, targetFragment, targetTag);//添加
    }
    ft.commit();
}

解决方案

• 上个页面跳转的时候加锁，直到页面跳转结束才释放锁，允许下个跳转，过快的跳转丢弃

if(!toFragEnable){//太快跳转锁住丢弃
    return;
}
boolean result = toFrag();
//跳转成功先锁住
if(result){
    toFragEnable = false;
}

@Override
public Animation onCreateAnimation(int transit, boolean enter, int nextAnim) {
    //Fragment show and hide 都会执行这个回调，用来处理页面跳转逻辑
    //成功跳转才开锁，允许下次跳转
    toFragEnable = true;
}

5、请不要在Fragment转场动画没结束之前允许用户操作

你的Fragment转场动画还没结束时，如果执行了其他事务等方法，可能会导致栈内顺序错乱，同时会增加页面状态的复杂度与不可控性。

解决方案

• 动画结束再执行事务(加锁)，或者临时将该Fragment设为无动画

@Override
public Animation onCreateAnimation(int transit, boolean enter, int nextAnim) {
    if(nextAnim > 0){//有转场动画的情况
        Animation anim = AnimationUtils.loadAnimation(getActivity(), nextAnim);
        anim.setAnimationListener(new Animation.AnimationListener() {
            public void onAnimationStart(Animation animation) {
                isAnimationEnd = false;//动画开始
            }
            public void onAnimationRepeat(Animation animation) {}
            public void onAnimationEnd(Animation animation) {
                isAnimationEnd = true;//动画结束了
            }
        });
        return anim;
    }
    return null;
}

6、getActivity() = null导致Crash

可能你遇到过getActivity() = null，或者平时运行完好的代码，在“内存重启”之后，调用getActivity()的地方却返回null，报了空指针异常。大多数情况下的原因：你在调用了getActivity()时，当前的Fragment已经onDetach()了宿主Activity。

解决方案

• 在onAttach(Activity activity)里将Activity全局保存下来

//缓存activity
public RoActivity activity;
@Override
public void onAttach(Context context) {
    super.onAttach(context);
    this.activity = (RoActivity) context;
}

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