Fragment篇——FragmentManager分析及用例

说到管理Activity中的Fragment，自然就要重点说一下FragmentManager，之前已经说过了，getFragmentManager()获取到的FragmentManager支持原生的Fragment，而getSupportFragmentManager()支持的是v4包的Fragment。

获取Fragment的方法

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical" android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">


    <fragment
        android:id="@+id/fragment_study1"
        android:name="com.example.study.StudyFragment"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>
   <fragment
        android:id="@+id/fragment_study2"
        android:name="com.example.study.StudyFragment"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>
    <fragment
        android:tag="fragment_second"
        android:name="com.example.study.SecondFragment"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>
LinearLayout>

获取Fragment的三种方式

fragmentManager = getSupportFragmentManager();
// 通过id查找对应的Fragment实例
fragment1 = (StudyFragment) fragmentManager.findFragmentById(R.id.fragment_study1);
// 通过tag找到对应的Fragment，在动态加载和静态加载中都可以使用
 secondFragment = (SecondFragment) fragmentManager.findFragmentByTag("fragment_second");
// 获取添加到FragmentManager的所有Fragment，通过index访问，0代表最早添加的Fragment
fragmentManager.getFragments()

FragmentManager是如何管理Fragment的

每次我们对Fragment的操作都需要通过FragmentTransaction，到了这里估计很多博客都已经说到了FragmentTransaction里面的几个操作方法，虽然在下也是要说的，顺便说一下Fragment管理的设计吧，不看不知道，看了才知道可牛逼哄哄了。

我们知道，没有FragmenActivity就没有Fragment。

那么为什么我们必须要继承自FragmentActivity呢，这就是Fragment设计上的便利了，开发者希望我们在使用Fragment的时候只需要关注对Fragment的操作，而Fragment的管理则交由FragmentActivity的FragmentManager来实现。
在FragmentAactivity这个类下面，当我们调用getSupportManager的时候

public class FragmentActivity extends BaseFragmentActivityJB implements
        ActivityCompat.OnRequestPermissionsResultCallback,
        ActivityCompatApi23.RequestPermissionsRequestCodeValidator {
    ···
final FragmentController mFragments = FragmentController.createController(new HostCallbacks());

    ···


    public FragmentManager getSupportFragmentManager() {
        return mFragments.getSupportFragmentManager();
    }
    ···
}

我们可以看到FragmentActivity里面有一个FragmentController，这个FragmentController定义了所有对Fragment的管理操作，包括我们的Activity在onCreate，onResume，onDestroy等各种生命周期或回调对Fragment的影响，都是由这个类来控制的。

public class FragmentController {
    private final FragmentHostCallback mHost;


    /**
     * Returns a {@link FragmentController}.
     */
    public static final FragmentController createController(FragmentHostCallback callbacks) {
        return new FragmentController(callbacks);
    }


    /**
     * Returns a {@link FragmentManager} for this controller.
     */
    public FragmentManager getSupportFragmentManager() {
        //获取到FragmentManager对象
        return mHost.getFragmentManagerImpl();
    }

FragmentHostCallback是一个抽象类，负责调用各种各样的回调，这样的话，当Avtivity的状态，生命周期发生改变的时候，就可以通过这个回调接口进行统一管理，在上面提到的HostCallbacks是FragmentActivity里面的一个继承FragmentHostCallback的内部类。下面我们来看看FragmentHostCallback的默认实现

public abstract class FragmentHostCallback<E> extends FragmentContainer {
    private final Activity mActivity;
    ···
    // 实例化FragmentManager对象，FragmentManagerImpl是继承自FragmentManager抽象类的，对FragmentManager的各种方法提供具体实现
    final FragmentManagerImpl mFragmentManager = new FragmentManagerImpl();
    ···
}

FragmentManagerImpl里面的具体实现就是有关Fragment是如何运行的，各种各样的生命周期，判断Fragment的不同状态，切换状态，Transaction只是用作记录对Fragment的操作记录，最终调用commit的时候，实际上调用的还是FragmentManagerImpl的方法

// FragmentManager 的实现类
final class FragmentManagerImpl extends FragmentManager implements LayoutInflaterFactory {
    ···
    @Override
    public FragmentTransaction beginTransaction() {
        // 每次的FragmentTransaction都是独立的
        return new BackStackRecord(this);
    }
    ···
}


// Transaction的实现类
final class BackStackRecord extends FragmentTransaction implements
        FragmentManager.BackStackEntry, FragmentManagerImpl.OpGenerator {


    // 初始化的时候传入FragmentManagerImpl 的实例
    public BackStackRecord(FragmentManagerImpl manager) {
        mManager = manager;
    }


    @Override
    public int commit() {
        //返回栈id，要是不添加进栈，返回-1
        return commitInternal(false);
    }


    int commitInternal(boolean allowStateLoss) {
       // 提交以后无法再次提交
        if (mCommitted) throw new IllegalStateException("commit already called");
        if (FragmentManagerImpl.DEBUG) {
            Log.v(TAG, "Commit: " + this);
            LogWriter logw = new LogWriter(TAG);
            PrintWriter pw = new PrintWriter(logw);
            dump("  ", null, pw, null);
        }
        mCommitted = true;
        //是否要添加到回退栈
        if (mAddToBackStack) {
            // 在回退栈中分配栈ID
            mIndex = mManager.allocBackStackIndex(this);
        } else {
            mIndex = -1;
        }
        //执行这个Transaction
        mManager.enqueueAction(this, allowStateLoss);
        return mIndex;
    }


}

FragmentManagerImpl的部分实现

    /**
     * 添加一个操作到待操作队列中
     *
     * @param action 添加的操作
     * @param allowStateLoss 是否允许丢失状态信息
     * @throws 如果Activity已经销毁了抛出IllegalStateException异常
     */
    public void enqueueAction(OpGenerator action, boolean allowStateLoss) {
        if (!allowStateLoss) {
            // 检查状态是否丢失，默认的commit实现会执行这一步
            checkStateLoss();
        }
        synchronized (this) {
            if (mDestroyed || mHost == null) {
                throw new IllegalStateException("Activity has been destroyed");
            }
            if (mPendingActions == null) {
                mPendingActions = new ArrayList<>();
            }
            // 添加到待操作队列中
            mPendingActions.add(action);
            scheduleCommit();      //执行Commit操作
        }
    }


    private void scheduleCommit() {
        synchronized (this) {
            // 是否有延时的事务
            boolean postponeReady =
                    mPostponedTransactions != null && !mPostponedTransactions.isEmpty();
            // 是否有待执行的事务
            boolean pendingReady = mPendingActions != null && mPendingActions.size() == 1;
            if (postponeReady || pendingReady) {
                mHost.getHandler().removeCallbacks(mExecCommit);
                // 执行这个Runnable
                mHost.getHandler().post(mExecCommit);
            }
        }
    }


    //通过handler调用，在主线程运行
    public boolean execPendingActions() {
        //收集和执行延时的操作，这种延时是因为还没准备好？？
        ensureExecReady(true);


        boolean didSomething = false;
       //根据事务对象生成待执行的操作，这个事务对象是FragmentTransaction的实现
        while (generateOpsForPendingActions(mTmpRecords, mTmpIsPop)) {
            mExecutingActions = true;
            try {
               //优化执行事务，里面的处理逻辑相当复杂
                optimizeAndExecuteOps(mTmpRecords, mTmpIsPop);
            } finally {
               //清空缓存事务队列
                cleanupExec();
            }
            didSomething = true;
        }
        //判断FragmentList是否需要延时，进而调用moveToState修改Fragment的状态，根据状态来触发Fragment的不同生命周期
        doPendingDeferredStart();


        return didSomething;
    }

上面的就是我们通过getSupportFragmentManager()获取到FragmentManager，然后再开启事务，提交事务所经历的代码流程。控制Fragment的生命周期的回调，通过FragmentManager的moveToState方法。

void moveToState(Fragment f, int newState, int transit, int transitionStyle, boolean keepActive)

关于Fragment的生命周期，要改篇再学习。现在继续来学习一下FragmentTransaction的一些常用方法

#将一个fragment实例添加到Activity里面指定id的容器中
add(Fragment fragment, String tag)
add(int containerViewId, Fragment fragment)
add(int containerViewId, Fragment fragment, String tag);
 #将一个fragment实例从FragmentManager的FragmentList中移除
remove(Fragment fragment);
#只控制Fragment的隐藏
hide(Fragment fragment)
#只控制Fragment的显示
show(Fragment fragment)
#清除视图，从containerid指定的Added列表移除，FragmentList依然保留
detach(Fragment fragment)
#创建视图，添加到containerid指定的Added列表，FragmentList依然保留
attach(Fragment fragment)
#替换containerViewId中的fragment，它会把containerViewId中所有fragment删除，然后添加当前的fragment
replace(int containerViewId, Fragment fragment)
replace(int containerViewId, Fragment fragment, String tag)

FragmentTransaction的用例

之前的例子都已经对FragmentTransaction的用法有过一些介绍了

//添加Fragment到FragmentList中
private void addFragment(Fragment fragment, String tag){
        FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
        FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
        transaction.add(R.id.fragment_container,fragment,tag);
        transaction.commit();
    }


// 清空fragmentList的所有Fragment，替换成新的Fragment，注意Fragment里面的坑
private void replaceFragment(Fragment fragment, String tag){
        FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
        FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
        transaction.replace(R.id.fragment_container,fragment,tag);
        transaction.commit();
    }


//移除指定的Fragment
private void removeFragment(Fragment fragment){
        FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
        FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
        transaction.remove(fragment);
        transaction.commit();
    }


//把Fragment设置成显示状态，但是并没有添加到FragmentList中
private void showFragment(Fragment fragment){
        FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
        FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
        transaction.show(fragment);
        transaction.commit();
    }


//把Fragment设置成显示状态，但是并没有添加到FragmentList中
private void hideFragment(Fragment fragment){
        FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
        FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
        transaction.hide(fragment);
        transaction.commit();
    }


// 效果和show相近，创建视图，添加到containerid指定的Added列表，FragmentList依然保留，但是会引起生命周期的变化
private void attachFragment(Fragment fragment){
        FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
        FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
        transaction.attach(fragment);
        transaction.commit();
    }


// 效果和hide相近，清除视图，从containerid指定的Added列表移除，FragmentList依然保留，但是会引起生命周期的变化
private void detachFragment(Fragment fragment){
        FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
        FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
        transaction.detach(fragment);
        transaction.commit();
    }

虽然新的Android版本中，Fragment在replace的时候不再重新实例化了（据说在旧的版本会出现这个问题，目前我使用的API 25 ），但是我们还是建议采用show/hide的方式来控制Fragment的显示和隐藏。还有一点需要注意的是，attach和detach会改变Fragment在Added列表中的顺序，从而也会改变Fragment显示的顺序。

FragmentTransaction的事务回退栈

上面介绍了常用的用法，接下来要介绍的是FragmentTransaction的事务回滚,FragmentTransaction把事务添加到回退栈中，只需要在调用 transaction.commit()之前，调用以下代码

//tag标记这个用于标记这个事务
transaction.addToBackStack(String tag);

加入回退栈的时候，调用commit方法会返回一个index，作为事务的id，否则返回-1。使用popBackStack方法进行回退，弹出回退栈。

//默认将最上层的操作弹出回退栈
popBackStack()
//使用commit返回的事务id
popBackStack(int id, int flags);  
//使用加入回退栈时的tag值
popBackStack(String name, int flags);  

flag的取值，当取值0时，表示除了指定这一层之上的所有层都退出栈，指定的这一层为栈顶层；当取值POP_BACK_STACK_INCLUSIVE时，表示连着指定的这一层一起退出栈；

需要注意的是，使用popBackStack()来弹出栈内容的话，调用该方法后会将事物操作插入到FragmentManager的操作队列，只有当轮询到该事物时才能执行。如果想立即执行事物的话，需要使用下面几个对应的方法：

popBackStackImmediate()  
popBackStackImmediate(String tag)  
popBackStackImmediate(String tag, int flag)  
popBackStackImmediate(int id, int flag)

在FragmentActivity的onBackPressed()方法内可以看到，当popBackStackImmediate返回true的情况，则不会执行Activity的onBackPressed()方法

    @Override
    public void onBackPressed() {
        if (!mFragments.getSupportFragmentManager().popBackStackImmediate()) {
            super.onBackPressed();
        }
    }

2、回退栈（back stack）状态改变监听
FragmentManager还为我们提供了监控回退栈状态改变的方法：

addOnBackStackChangedListener(listener);//添加监听器  
removeOnBackStackChangedListener(listener);//移除监听器  

通过添加监听器，就可以在回退栈内容改变时，及时收到通知；
（1）、OnCreate()中：
为fragmentManger添加一个监听器：

FragmentManager manager = getSupportFragmentManager();  
listener = new FragmentManager.OnBackStackChangedListener() {  

    @Override  
    public void onBackStackChanged() {  
        // TODO Auto-generated method stub  
        Log.d("qijian","backstack changed");  
    }  
};  
manager.addOnBackStackChangedListener(listener);

(2)、当onDestory()中将监听器remove掉：

protected void onDestroy() {  
    // TODO Auto-generated method stub  
    super.onDestroy();  
    FragmentManager manager = getSupportFragmentManager();  
    manager.removeOnBackStackChangedListener(listener);  
}

大家一定要注意，不管是这里的回退栈的监听还是其它的监听器，在页面对应的销毁时，都要记得remove掉，不然会造成页面不释放，这也是造成OOM的问题之一。

参考文章：
Fragment详解之四——管理Fragment（2）