3.1 Fragment理论知识及其生命周期，看这一片就够了

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一、Fragment 是什么？

Fragment 是一种可以嵌入在活动当中的 UI 片段，它表示 Activity 中的行为或用户界面部分，它能让程序更加合理和充分地利用大屏幕的空间，因而在平板上应用的非常广泛。虽然 Fragment 对我们来说应该是个全新的概念，但我相信你学习起来应该毫不费力，因为它和活动实在是太像了，同样都能包含布局，同样都有自己的生命周期。你甚至可以将碎片理解成一个迷你型的活动，虽然这个迷你型的活动有可能和普通的活动是一样大的。

我们可以将多个 Fragment 组合在一个 Activity 中来构建多窗格 UI，以及在多个 Activity 中重复使用某个 Fragment 。我们可以将Fragment 视为 Activity 的模块化组成部分，而且就像我们前面所说的它具有自己的生命周期，能接收自己的输入事件，并且我们可以在 Activity 运行时添加或移除 Fragment 。

有一点需要注意，虽然 Fragment 有自己的生命周期，但是 Fragment 必须始终嵌入在 Activity 中才可以使用，其生命周期直接受宿主 Activity 生命周期的影响。例如，当 Activity 暂停时，其中的所有 Fragment 也会暂停；当 Activity 被销毁时，所有 Fragment 也会被销毁。 不过，当 Activity 正在运行（处于已恢复生命周期状态，具体内容你可以参照这篇：1.1 Activity 详解及其生命周期）时，我们可以独立操纵每个 Fragment ，比如添加或移除它们。 当我们执行此类 Fragment 事务时，我们也可以将其添加到由 Activity 管理的返回栈（Activity 中的每个返回栈条目都是一条已发生片段事务的记录）。 返回栈让用户可以通过按返回按钮撤消 Fragment 事务（即“后退”动作）。

而且当我们将 Fragment 作为 Activity 布局的一部分添加时，它存在于 Activity 视图层次结构的某个 ViewGroup 内部，并且 Fragment 会定义其自己的视图布局。我们可以通过在 Activity 的布局文件中声明片段，将其作为  元素插入我们的 Activity 布局中，或者通过将其添加到某个现有 ViewGroup，利用应用代码进行插入。不过， Fragment 并非必须成为 Activity 布局的一部分，我们当然还可以将没有自己 UI 的 Fragment 用作 Activity 的不可见工作线程，只不过很少这样使用。

二、设计原理及其设计初衷

Android 在 Android 3.0（API 级别 11）中引入了 Fragment ，主要是为了给大屏幕（如平板电脑）上更加动态和灵活的 UI 设计提供支持。由于平板电脑的屏幕比手机屏幕大得多，因此可用于组合和交换 UI 组件的空间更大。利用 Fragment 实现此类设计时，我们无需管理对视图层次结构的复杂更改，通过将 Activity 布局分成 Fragment ，我们可以在运行时修改 Activity 的外观，并在由 Activity 管理的返回栈中保留这些更改。

例如，新闻应用可以使用一个 Fragment 在左侧显示文章列表，使用另一个 Fragment 在右侧显示文章：两个 Fragment 并排显示在一个 Activity 中，每个 Fragment 都具有自己的一套生命周期回调方法，并各自处理自己的用户输入事件。 因此，用户不需要使用一个 Activity 来选择文章，然后使用另一个 Activity 来阅读文章，而是可以在同一个 Activity 内选择文章并进行阅读，如下图所示。

我们应该将每个片段都设计为可重复使用的模块化 Activity 组件，也就是说，由于每个 Fragment 都会通过各自的生命周期回调来定义其自己的布局和行为，我们可以将一个 Fragment 加入多个 Activity。因此，我们应该采用可复用式设计，避免直接从某个 Fragment 直接操纵另一个 Fragment 。这特别重要，因为模块化 Fragment 让我可以通过更改 Fragment 的组合方式来适应不同的屏幕尺寸。 在设计可同时支持平板电脑和手机的应用时，我们可以在不同的布局配置中重复使用我的片段，以根据可用的屏幕空间优化用户体验。 例如，在手机上，如果不能在同一 Activity 内储存多个片段，可能必须利用单独 Fragment 来实现单窗格 UI。

例如：仍然以刚才说到的新闻应用为例，在平板电脑尺寸的设备上运行时，该应用可以在 Activity A 中嵌入两个 Fragment 。 不过，在手机尺寸的屏幕上，由于没有足以储存两个 Fragment 的空间，因此Activity A 只包括用于显示文章列表的 Fragment ，当用户选择文章时，它会启动Activity B，其中包括用于阅读文章的第二个 Fragment 。 因此，应用可通过重复使用不同组合的 Fragment 来同时支持平板电脑和手机，正如在上图中我们看到的那样。

二、Fragment 的生命周期

1、Fragment 的生命周期回调方法

Fragment 类的代码与 Activity 非常相似，它包含与 Activity 类似的回调方法，如 onCreate()、onStart()、onPause() 和 onStop()。实际上，如果我们要将现有 Android 应用转换为使用 Fragment，只需将代码从 Activity 的回调方法移入片段相应的回调方法中即可。下面给出的是我们的 Fragment 生命周期图谱：

可以看到 Fragment 比 Activity 多了如下几个额外的生命周期回调方法：

• onAttach(Activity)：
  当Fragment与Activity发生关联时调用。
• onCreateView(LayoutInflater, ViewGroup,Bundle)：
  创建该Fragment的视图。
• onActivityCreated(Bundle)：
  当Activity的onCreate方法返回时调用。
• onDestoryView()：
  与onCreateView相对应，当该Fragment的视图被移除时调用。
• onDetach()：
  与onAttach相对应，当Fragment与Activity关联被取消时调用。

注意：除了onCreateView，其他的所有方法如果你重写了，必须调用父类对于该方法的实现。

通常来讲，我们至少应实现以下生命周期方法：

• onCreate()
  系统会在创建Fragment时调用此方法，我们应该在实现内初始化您想在Fragment暂停或停止后恢复时保留的必需Fragment组件。
• onCreateView()
  系统会在Fragment首次绘制其用户界面时调用此方法。 要想为我们的Fragment绘制 UI，我们从此方法中返回的 View 必须是Fragment布局的根视图。如果Fragment未提供 UI，我们可以返回 null。
• onPause()
  系统将此方法作为用户离开Fragment的第一个信号（但并不总是意味着此Fragment会被销毁）进行调用。 我们通常应该在此方法内确认在当前用户会话结束后仍然有效的任何更改（因为用户可能不会返回）。

大多数应用都应该至少为每个片段实现这三个方法，但我们还应该使用几种其他回调方法来处理Fragment生命周期的各个阶段。

2、处理 Fragment 的生命周期

管理 Fragment 生命周期与管理 Activity 生命周期很相似，和 Activity 一样， Fragment 也以三种状态存在：
- 继续状态：
Fragment 在运行中的 Activity 中可见。
- 暂停状态：
另一个 Activity 位于前台并具有焦点，但此 Fragment 所在的 Activity 仍然可见（前台 Activity 部分透明，或未覆盖整个屏幕）。
- 停止状态：
Fragment 不可见，宿主 Activity 已停止，或 Fragment 已从 Activity 中移除，但已添加到返回栈。 停止 Fragment 仍然处于活动状态（系统会保留所有状态和成员信息），不过它对用户不再可见，如果 Activity 被终止，它也会被终止。

同样与 Activity 一样，假使 Activity 的进程被终止，而我们需要在重建 Activity 时恢复Fragment状态，我们也可以使用 Bundle 保留Fragment的状态。我们可以在片段的 onSaveInstanceState() 回调期间保存状态，并可在 onCreate()、onCreateView() 或 onActivityCreated() 期间恢复状态。

Activity 生命周期与Fragment生命周期之间的最显著差异在于它们在其各自返回栈中的存储方式。 默认情况下，Activity 停止时会被放入由系统管理的 Activity 返回栈（以便用户通过返回按钮回退到 Activity。不过，仅当我们在移除Fragment的事务执行期间通过调用 addToBackStack() 显式请求保存实例时，系统才会将Fragment放入由宿主 Activity 管理的返回栈。

在其他方面，管理Fragment生命周期与管理 Activity 生命周期非常相似。 因此，管理 Activity 生命周期的做法同样适用于Fragment。但我们还需要了解 Activity 的生命周期对Fragment生命周期的影响。

注意：如果我们需要在 Fragment 内使用 Context 对象，我们可以调用 getActivity()。但要注意的是，还请仅在 Fragment 附加到 Activity 时调用 getActivity() 。如果 Fragment 尚未附加，或在其生命周期结束期间分离，则 getActivity() 将返回 null。

3、与 Activity 生命周期协调一致

片段所在的 Activity 的生命周期会直接影响 Fragment 的生命周期，具体表现为：Activity 的每次生命周期回调都会引发每个 Fragment 的类似回调。 例如，当 Activity 收到 onPause() 时，Activity 中的每个 Fragment 也会收到 onPause()。

不过， Fragment 还有几个额外的生命周期回调，用于处理与 Activity 的唯一交互，以执行构建和销毁 Fragment UI 等操作。

这些额外的回调方法是：

• onAttach()：
  在片段已与 Activity 关联时调用 （Activity 传递到此方法内）。
• onCreateView()：
  调用它可创建与片段关联的视图层次结构。
• onActivityCreated()：
  在 Activity 的 onCreate() 方法已返回时调用。
• onDestroyView()：
  在移除与片段关联的视图层次结构时调用。
• onDetach()：
  在取消片段与 Activity 的关联时调用。

上图说明了受其宿主 Activity 影响的 Fragment 生命周期流。在该图中，我们可以看到 Activity 的每个连续状态如何决定Fragment可以收到的回调方法的。 例如，当 Activity 收到其 onCreate() 回调时，Activity 中的 Fragment 只会收到 onActivityCreated() 回调。

一旦 Activity 达到恢复状态，我们就可以随意向 Activity 添加 Fragment 和移除其中的 Fragment 。 因此，只有当 Activity 处于恢复状态时， Fragment 的生命周期才能独立变化。不过，当 Activity 离开恢复状态时， Fragment 会在 Activity 的推动下再次经历其生命周期。

三、Fragment 的几个扩展子类

最后我们给出 Fragment 的几个扩展子类，而不是 Fragment 基类：
- 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 中的对话框帮助程序方法，因为我们可以将 Fragment 对话框纳入由 Activity 管理的 Fragment返回栈，从而使用户能够返回清除的 Fragment。
- 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，这在为我们的应用创建“设置” Activity 时很有用处。

这里介绍的这几个 Fragment 扩展子类和 Fragment 的基类用法基本上是相同的，我们下篇就来开始学习如何使用 Fragment。

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