Android Training - 使用碎片创建一个动态UI

Android提供一个JAR文件的支持库，允许你在比较低的版本中使用一些新版本的API。例如，支持库提供了碎片API让你在Android1.6中可以使用。

这个课程教你怎么设置支持库，使用碎片创建一个动态程序UI。

使用支持库建立你的工程

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1. 使用SDK管理器下载支持库。
   
   
2. 在工程更目录创建libs文件夹。
3. 把JAR文件复制到libs目录中。
   比如，API级别4的支持库的位置是：/extras/android/support/v4/android-support-v4.jar
4. 修改你的清单文件，设置最低版本API级别为4，目标版本级别为最新：
   

    android:minSdkVersion="4" android:targetSdkVersion="15" />

引用支持库API

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支持库包含的各种API要么被已经被添加到最新的android版本中，要么更本不存在于平台中，而仅仅为低版本开发特别特征提供额外的支持。

你可以在 android.support.v4.*找到平台文档中支持库的API参考文档。

警告：确保你不是在老版本中偶尔使用新的API，确定你从android.support.v4.app包中引用Fragment类和相关API。

import android.support.v4.app.Fragment;
import android.support.v4.app.FragmentManager;
...

当使用支持库创建一个主碎片activity，你必须继承FragmentActivity类，而不是继承传统的Activity类。下一个课程有更多介绍。

你可以认为碎片是部分activity的模块化。它有自己的生命周期，接受自己输入事件，可以在activity运行时被添加和删除（类似一个子activity，你可以在不同的activity中复用）。这个课程展示了怎么使用支持库扩展Fragment类，让Android1.6这样的老版本也能兼容你的程序。

提示：如果你的最小API级别是11或者更高，你就不需要使用支持库，可以直接使用框架构建Fragment类和相关API。这个课程关注的是使用支持库中的API，和那些直接包含在平台中的版本，这些API使用特别的包名和稍微不同的API名称。

创建一个碎片类

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创建一个碎片需要扩展Fragment类，在程序中覆盖关键生命周期方法，类似于使用Activity类。

一个不同点是，你需要在onCreateView()回调中定义布局，事实上，这是让碎片运行起来唯一一个使用的回调。例如，下面是一个简单碎片，指定了它自己的布局：

import android.os.Bundle;
import android.support.v4.app.Fragment;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.ViewGroup;

public class ArticleFragment extends Fragment {
    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, 
        Bundle savedInstanceState) {
        // 给碎片填充布局
        return inflater.inflate(R.layout.article_view, container, false);
    }
}

和activity一样，一个fragment需要实现其他生命周期回调，允许你管理它从activity被添加或者删除时的状态，像activity转换她的生命周期状态一样。例如，当activity的onPause()函数被调用时，activity中所有的碎片也都会接收一个onPause()调用。

更多关于碎片生命周期函数的信息，可以参考这里：   Fragments

使用XML添加一个碎片到activity中

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虽然碎片是可重用，模块化的UI组件，每个Fragment类的实例都必须关联一个父类FragmentActivity。你可以定义每个碎片在你的activity布局XML文件中来实现这个联系。

提示：FragmentActivity是一个特别的activity，支持库提供它来管理API级别11以下的碎片。如果你支持的最低版本是11或者更高，你可以直接使用Activity。

下面是一个布局文件的实例，在设备是large屏幕（在目录名中指定了large限定符）时，添加两个碎片到一个activity中。

res/layout-large/news_articles.xml:

 xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="horizontal"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent">

     android:name="com.example.android.fragments.HeadlinesFragment"
              android:id="@+id/headlines_fragment"
              android:layout_weight="1"
              android:layout_width="0dp"
              android:layout_height="match_parent" />

     android:name="com.example.android.fragments.ArticleFragment"
              android:id="@+id/article_fragment"
              android:layout_weight="2"
              android:layout_width="0dp"
              android:layout_height="match_parent" />

补充：更多关于不同尺寸布局文件的支持，请看   Supporting Different Screen Sizes .

这里是一个activity怎么应用这个布局：

import android.os.Bundle;
import android.support.v4.app.FragmentActivity;

public class MainActivity extends FragmentActivity {
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.news_articles);
    }
}

提示：当你在布局XML文件中为activity添加碎片时，你不可以在运行时移除碎片。如果你打算在用户交互时换入和换出碎片，你必须在activity第一启动时添加碎片，请看下一课。

当设计你的程序去支持大部分屏幕尺寸时，你可以在不同的布局文件中复用你的碎片，在不同的屏幕空间中优化你的用户体验。

例如，手机中可能一次只适合显示一个碎片，相反的，在大屏幕设备中，你可能想在一个界面中挨着显示很多个碎片。

图解：一个activity在不同屏幕尺寸的显示效果。在大屏幕中，两个碎片紧挨着显示，在手机中，一次只显示一个碎片。

FragmentManager类提供一些函数，让你可以在程序运行时添加，删除和替换碎片，从而产生动态显示效果。

运行中添加一个碎片

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上一个教程中，我们在XML文件中添加碎片，不同的是，你现在可以在activity运行期间添加一个碎片，在activity生命周期中改变碎片是非常有必要的。

要实现碎片的添加和删除，你需要使用FragmentManager去创建一个FragmentTransaction，它提供API去添加，删除，替换和执行其他碎片转换。

如果你想允许碎片被移除和替换，你需要在activity的onCreate()函数中初始化碎片。

一个重要的规定是：要操作碎片，尤其是运行中添加碎片，碎片必须有一个view容器，这个容器包含了碎片的布局。

下面这个布局和上一个课程的有所不同，它一次只显示一个碎片。为了能用其他碎片替换这一个碎片，activity布局需要包含一个空的FrameLayout碎片容器。

需要提醒的是，下面的文件名和上一课的一样，但是目录没有large限定符，所以，这个布局是当设备屏幕尺寸小于large的时候才会被应用，因为屏幕太小，不够同时显示多个碎片。

res/layout/news_articles.xml:

 xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/fragment_container"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" />

在你的activity中，调用getSupportFragmentManager()去取得一个FragmentManager。然后调用beginTransaction()去创建一个FragmentTransaction，再调用add()去添加一个碎片。

你可以使用FragmentTransaction去处理多个碎片，当你确认好要改变碎片时，你必须调用commit()。

例如，下面演示了怎么添加一个碎片：

import android.os.Bundle;
import android.support.v4.app.FragmentActivity;

public class MainActivity extends FragmentActivity {
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.news_articles);

        // 检查activity使用的布局中是否有碎片容器
        if (findViewById(R.id.fragment_container) != null) {

            // 如果我们只是恢复先前的状态,
            // 那么我们什么都不用做，只是返回或者我们可以覆盖先前的碎片
            if (savedInstanceState != null) {
                return;
            }

            // 创建一个碎片实例
            HeadlinesFragment firstFragment = new HeadlinesFragment();
            
            // 使用特别的指令从一个Intent开始一个activity，
            // 把Intent中附加的数据做为碎片的参数。
            firstFragment.setArguments(getIntent().getExtras());
            
            // 添加碎片到碎片容器中。
            getSupportFragmentManager().beginTransaction()
                    .add(R.id.fragment_container, firstFragment).commit();
        }
    }
}

因为随便是在运行中被添加到FrameLayout容器中的，所以activity可以用一个不同的碎片替换它，或者是删除它。

用另外一个碎片替换当前碎片

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替换一个碎片的步骤和添加一样简单，只需要把add改为replace就可以了。

记住，当你进行碎片操作时，比如替换或者删除，你需要让用户可以返回和撤销改变。为了实现这些，你需要在提交碎片操作前调用addToBackStack()。

提示：当你删除或者替换一个碎片，并且添加了这些操作在后退堆栈，碎片移除会被停止（没有被销毁），如果用户想返回恢复碎片，它就会被重新开启。如果没有加入后退堆栈，这个碎片就会在替换或者删除的时候被销毁。

替换的例子：

// 创建一个碎片，传递一个参数给它，指定显示的内容。
ArticleFragment newFragment = new ArticleFragment();
Bundle args = new Bundle();
args.putInt(ArticleFragment.ARG_POSITION, position);
newFragment.setArguments(args);

FragmentTransaction transaction = getSupportFragmentManager().beginTransaction();

// 替换碎片容器中的碎片,
// 添加操作到后退堆栈中，以便用户可以返回。
transaction.replace(R.id.fragment_container, newFragment);
transaction.addToBackStack(null);

// 提交操作
transaction.commit();

addToBackStack()函数需要传递一个字符串参数，为操作指定一个独一无二的名称，这个名称不是必须的，除非你计划开始使用FragmentManager.BackStackEntryAPI执行高级的碎片操作。

了能重复使用碎片UI组件，你需要创建一个完全独立，模块化的组件，这个组件可以定义自己的样式和行为。一旦你定义了一个可重用的碎片，你可以使用一个activity关联它们，通过程序逻辑链接它们成为一个完整的组合UI。

通常你希望碎片间可以通信，比如基于用户事件改变内容。所有碎片间的通信都是通过activity实现，两个碎片不能直接通信。

定义一个接口

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为了实现碎片和activity的通信，你可以在碎片类中定义一个接口，然后在activity中实现这个接口。碎片可以在onAttach()生命周期函数中取得接口的实现，然后调用接口方法实现通信。

这里是一个碎片和activity通信的例子：

public class HeadlinesFragment extends ListFragment {
    OnHeadlineSelectedListener mCallback;

    // Activity容器必须实现这个接口
    public interface OnHeadlineSelectedListener {
        public void onArticleSelected(int position);
    }

    @Override
    public void onAttach(Activity activity) {
        super.onAttach(activity);
        
        // 确保activity实现了接口回调，不然抛出一个异常
        try {
            mCallback = (OnHeadlineSelectedListener) activity;
        } catch (ClassCastException e) {
            throw new ClassCastException(activity.toString()
                    + " must implement OnHeadlineSelectedListener");
        }
    }
    
    ...
}

现在碎片可以使用OnHeadloneSelectedListener接口的mCallback实例调用onArticleSelected()函数（或者接口中其他函数）发送信息给activity了。

例如，当用户点击list选项时，碎片中的下面这个方法会被调用。碎片使用回调接口发送事件给父类activity。

    @Override
    public void onListItemClick(ListView l, View v, int position, long id) {
        // Send the event to the host activity
        mCallback.onArticleSelected(position);
    }

实现接口

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为了从碎片中接收事件回调，拥有这个碎片的activity必须实现定义在碎片类中的接口。

例如，下面的代码实现了上面例子中定义的接口：

public static class MainActivity extends Activity
        implements HeadlinesFragment.OnHeadlineSelectedListener{
    ...
    
    public void onArticleSelected(Uri articleUri) {
        // The user selected the headline of an article from the HeadlinesFragment
        // Do something here to display that article
    }
}

发送一个信息给碎片

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通过findFragmentById()取得Fragment实例，然后activity就可以直接调用碎片的公共函数发送信息给这个fragment。

例如，上面的函数让activity显示了一个碎片选项的数据，activity也可以通过信息接收函数去显示其他碎片数据：

public static class MainActivity extends Activity
        implements HeadlinesFragment.OnHeadlineSelectedListener{
    ...

    public void onArticleSelected(int position) {
        // 用户从文章标题碎片选择标题
        // 这里可以写一些显示文章的代码

        ArticleFragment articleFrag = (ArticleFragment)
                getSupportFragmentManager().findFragmentById(R.id.article_fragment);

        if (articleFrag != null) {
            // 如果是文章显示页面碎片

            // 呼叫一个更新内容的方法
            articleFrag.updateArticleView(position);
        } else {
            // 否则我们在第一个布局页面

            // 创建一个碎片，给选择项传递一个参数
            ArticleFragment newFragment = new ArticleFragment();
            Bundle args = new Bundle();
            args.putInt(ArticleFragment.ARG_POSITION, position);
            newFragment.setArguments(args);
        
            FragmentTransaction transaction = getSupportFragmentManager().beginTransaction();

            // 替换碎片的内容,
            // 添加改变到回退堆栈，以便用户返回
            transaction.replace(R.id.fragment_container, newFragment);
            transaction.addToBackStack(null);

            // 提交更改
            transaction.commit();
        }
    }
}