Fragment生命周期及基本使用
原文出处：http://www.ccbu.cc/index.php/android/fragment-lifecycle.html
什么是Fragment
Fragment实在是Android 3.0（API 11）中引入的，译作“碎片”。Fragment作为应用用户接口或行为的一部分而放置在Activity中。Fragment不能独立存在，只能依赖与Activity存在。Fragment拥有自己的生命周期，其生命周期受宿主Activity的控制，状态会随着Activity的状态的改变而发生改变。
因Android各个版本的Fragment有所差异，同时为了兼容低版本，support-v4库中提供了一套兼容Fragment API，最低兼容Android 1.6。
过去support-v4库是一个jar包，24.2.0版本开始，将support-v4库模块化为多个jar包，包含：support-fragment, support-ui, support-media-compat等，这么做是为了减少APK包大小，你需要用哪个模块就引入哪个模块。
Fragment的特点
Fragment是为了解决碎片态的用户界面而产生的，在处理UI方面有者自己独特的优势。Fragment拥有自己的生命周期，可以处理用户输入事件。一个Activity中可以拥有多个Fragment，一个Fragment可以被多个Activity重用。在Activity中可以动态的添加，删除，和管理Fragment。
基于上面所述的优势，可以看出，Fragment拥有以下以下特点：
- 独立性 Fragment拥有独立的生命周期，可以独立处理所有的用户交互事件
- 模块化 将某一功能封装到一个Fragment中供Activity使用
- 复用性 一个Fragment可以被多个Activity复用
- 灵活性 Fragment不但可以按照特定功能进行单独封装，还可以在Activity中进行动态的添加，删除和管理。
Fragment生命周期
上面多次提到Fragment拥有自己的生命周期，那他的生命周期是怎么样的呢，先看一下经典的Fragment生命周期图。
其中，各个生命周期函数的说明如下:
- onAttach()：Fragment和Activity相关联时调用。可以通过该方法获取 Activity引用，还可以通过getArguments()获取参数。
- onCreate()：系统在Fragment被创建时调用。
- onCreateView()：创建Fragment的布局，如果片段未提供 UI，您可以返回 null。
- onActivityCreated()：当Activity完成onCreate()时调用。
- onStart()：当Fragment可见时调用。
- onResume()：当Fragment可见且可交互时调用。
- onPause()：当Fragment不可交互但可见时调用。
- onStop()：当Fragment不可见时调用。
- onDestroyView()：当Fragment的UI从视图结构中移除时调用。
- onDestroy()：销毁Fragment时调用。
- onDetach()：当Fragment和Activity解除关联时调用。
Fragment的是依于Activity而存在的，从他的生命周期图可以看出，Fragment的生命周期与Activity的生命周期是十分相似的。下图展示了fragment的生命周期与Activity生命周期函数的对应关系。
Fragment的使用
下面通过Fragment的使用实例了解在实际应用中如何来使用Fragment构建UI,同时通过这些使用实例，进一步的理解其生命周期。
1. 创建一个新的Fragment
创建一个自己的Fragment，只需要继承系统的Fragment或support-v4库中的Fragment类，或者是继承Fragment的子类，并实现需要的方法即可。其中一个默认的不带参数的构造函数，onCreateView()函数是必须的。onCreate，onResume，onPause()等方法也是十分常用的。
public class BlankFragment extends Fragment {
public BlankFragment() {
// Required empty public constructor
}
@Override
public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
Bundle savedInstanceState) {
// Inflate the layout for this fragment
return inflater.inflate(R.layout.fragment_blank, container, false);
}
}
Fragment作为Activity用户界面的一部分，支持View操作是其最基本的功能；其中onCreateView用来加载Fragment的布局，返回值即为加载进来的View。一般onCreateView通过加载XML布局文件来加载自己的布局，onCreateView提供了加载布局的LayoutInflater，专门供使用者来加载布局。
Fragment还有几个常用的子类，可以帮助我们来更方便的实现想要的特定功能的Fragment。包括以下几个。
- DialogFragment 显示浮动对话框。使用此类创建对话框可有效地替代使用 Activity 类中的对话框帮助程序方法，因为您可以将片段对话框纳入由 Activity 管理的片段返回栈，从而使用户能够返回清除的片段。
- ListFragment 显示由适配器（如 SimpleCursorAdapter）管理的一系列项目，类似于 ListActivity。它提供了几种管理列表视图的方法，如用于处理点击事件的 onListItemClick() 回调。
- PreferenceFragment 以列表形式显示 Preference 对象的层次结构，类似于 PreferenceActivity。这在为您的应用创建“设置” Activity 时很有用处。
2.静态加载Fragment
静态加载Fragment即是将Fragment像其他普通View一样，直接写在layout的xml文件中。View加载时会自动进行加载。
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
tools:context=".MainActivity">
<fragment
android:name="cc.ccbu.canvassimple.BlankFragment"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" />
RelativeLayout>
在布局文件中使用fragment标签进行Fragment的添加，并指明android:name属性制定对应的Fragment类。当系统创建此 Activity 布局时，会实例化在布局中指定的每个片段，并为每个片段调用 onCreateView() 方法，以检索每个片段的布局。系统会直接插入片段返回的 View 来替代
每个片段都需要一个唯一的标识符，重启 Activity 时，系统可以使用该标识符来恢复片段（您也可以使用该标识符来捕获片段以执行某些事务，如将其移除）。 可以通过三种方式为片段提供 ID：
1.为 android:id 属性提供唯一 ID。
2.为 android:tag 属性提供唯一字符串。
3.如果您未给以上两个属性提供值，系统会使用容器视图的 ID。
3.动态加载fragment
静态方式加载Fragment的方式还是显得不够灵活，所以在 Activity 中我们还可以可以根据需要来执行Fragment的添加、移除、替换以及其他操作。 提交给 Activity 的每组更改都称为事务，我们可以通过使用 FragmentTransaction 的 API 来执行一项事务。每次可以将每个事务保存到由 Activity 管理的返回栈内（addToBackStack），从事使能够回退片到之前保持的状态。
Fragment newFragment = new BlankFragment();
FragmentTransaction transaction = getFragmentManager().beginTransaction();
transaction.replace(R.id.fragment_container, newFragment);
transaction.addToBackStack(null);
transaction.commit();
上例中，newFragment 会替换在 R.id.fragment_container ID 所标识的布局容器中的内容；通过调用 addToBackStack() 可将事务保存到返回栈，当用户按返回键时，会执行撤销事务，如果返回栈有之前保存的事务项，则以出栈的形式回退到上一个事务项状态。
如果向FragmentTransaction添加了多个更改（如add() 或 remove()），并且调用了 addToBackStack()，则在调用commit() 前应用的所有更改都将作为单一事务添加到返回栈，并且返回按钮会将它们一并撤消。
对于每个片段事务，您都可以通过在提交前调用 setTransition() 来应用过渡动画。
4.添加菜单项
Fragment可以通过实现onCreateOptionsMenu()项Activity的OptionsMenu中添加菜单项。不过需要注意的是，必须在 onCreate() 期间调用 setHasOptionsMenu()，Fragment的onCreateOptionsMenu方法才会被调用。在Fragment中添加的所有菜单项都会被追加到现有菜单项之后。当菜单项被选中时，Fragment会收到对应的 onOptionsItemSelected() 回调。
尽管您Fragment会收到其添加的每个菜单项对应的菜单项回调，但当用户选中菜单项时，Activity 会首先收到相应的回调。 如果 Activity 对菜单项回调的实现不会处理该菜单项，则系统会将事件传递到Fragment的回调。
Fragment通信
1.给Fragment设置参数
如果在创建Fragment时要传入参数，必须要通过setArguments(Bundle bundle)方式添加，而不建议通过为Fragment添加带参数的构造函数，因为通过setArguments()方式添加，在由于内存紧张导致Fragment被系统杀掉并恢复（re-instantiate）时能保留这些数据。使用setArguments，在创建Fragment的时候传递参数，然后在fragment的onCreate方法处获取参数，但是需要注意的是setArguments()方法必须在fragment创建以后，add之前调用。
public static TestFragment newInstance(String str){
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("info", str);
TestFragment fragment = new TestFragment();
fragment.setArguments(bundle);
return fragment;
}
2.获取实例
Fragment可以通过getActivity方法来获取Activity的实例，从而执行Activity相关的UI操作。但使用getActivity前需要注意Fragment的生命周期与Activity生命周期的对应关系，在部分生命周期函数内调用getActivity是不会返回有效的实例，获取到的是null值。
同样的，Activity中也可以通过调用 findFragmentById() 或 findFragmentByTag()方法，从 FragmentManager 获取Fragment 引用，进而来访问Fragment相应的方法。
3.使用回调方法
有的时候，我们可以通过使用回调方法来实现Activity与Fragment的通信操作。
public class BlankFragment extends Fragment {
...
private OnItemClickListener mItemClickListener = null;
@Override
public void onAttach(Activity activity) {
super.onAttach(activity);
try {
mItemClickListener = (OnItemClickListener)activity;
} catch (ClassCastException e) {
throw new ClassCastException(activity.toString() + " must implement OnItemClickListener");
}
}
public interface OnItemClickListener {
void onItemClick(int itemId);
}
}
public class MainActivity extends Activity implements BlankFragment.OnItemClickListener {
...
@Override
public void onItemClick(int itemId) {
Log.d(TAG, "onItemClick : " + itemId);
}
}
上面的例子中，BlankFragment定义了OnItemClickListener接口，宿主Activity必须要实现该接口，在BlankFragment的onAttach方法中，通过强制类型转换，将Activity参数转为OnItemClickListener接口，如果宿主Activity没有实现该接口，会抛出ClassCastException异常。
Fragment懒加载
懒加载主要用于ViewPager加载Fragment页面的情况，且ViewPager的每个子页面都是一个Fragment。默认情况下，ViewPager会执行预加载来提前加载一些页面来使得UI左右滑动效果更加流畅。ViewPager可以通过setOffscreenPageLimit(int limit)设置预加载页面数量，但有一个最小限制，保证知识加载两个或三个页面。在一些场景下，当ViewPager中的页面不可见时，我们不希望他来加载数据时，那么此时我们就需要通过懒加载方式来加载数据。懒加载的方式库提供应用的初始化速度，同时也可以避免不必要的资源加载。
那Fragment的懒加载该如何实现呢，这里首先来认识一个方法setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser)。该方法中的isVisibleToUser参数用来表示当前Fragment是否对用户可见。当Fragment对用户可见或不可见时，该方法都会被调用。所以我们可以依据该方法，在Fragment对用户可见时在去加载数据。但需要注意的一点是，setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser)方法会多次回调,而且可能会在onCreateView()方法执行完毕之前回调。所以，在加载数据前，必须满足两个条件：
setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser)参数为true。onCreateView()方法已经执行- 数据还未被加载
我们可以把这些操作封装到一个基类里。
public abstract class LazyLoadFragment extends Fragment {
private boolean isUserVisible = false;
private boolean isViewCreated = false;
private boolean isDataLoaded = false;
@Override
public void setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser) {
super.setUserVisibleHint(isVisibleToUser);
isUserVisible = isVisibleToUser;
onLazyLoad();
}
@Override
public void onViewCreated(View view, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onViewCreated(view, savedInstanceState);
isViewCreated = true;
onLazyLoad();
}
public void onLazyLoad() {
if (!isDataLoaded && isUserVisible && isViewCreated) {
loadData();
}
}
public abstract boolean loadData();
}
在子类中只用实现loadData()方法来加载数据即可。