Android Activity 生命周期详解及监听
前言
系列文章：
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当你编写第一个Android “Hello World” 时，已经不知不觉地与Activity生命周期打交道。这部分是是Android 最基础的知识之一，也是面试的常客，同时也是理解Jetpack 组件的基础。
网上关于此的文章数不胜数，但大部分只流于表象，没有系统性分析，看过之后容易忘却。本系列将会着重分析由此衍生的一系列知识点。
通过本篇文章，你将了解到：
1、什么是生命周期？
2、谁是生命周期的幕后黑手？
3、如何感知生命周期
1、什么是生命周期
这个名字并不是计算机独创的术语，任何有生命的东西都有周期，从出生到死亡，以人为例：
这是一个人的成长轨迹，也是一个人的生命周期，在不同的年龄段表现各异。
俗话说：人活一世，草木一秋。
佛家说的轮回，当一个人入土为安，假设有轮回，在下一个轮回里再经历出生到死亡，这个人还是上一世的那个人吗？
同样的草木凋谢了，在春天再长出来时，还是曾经的它吗？
不是，它们都是新的生命。
Activity 的生命周期
先来看官方经典图：
Activity 作为对象，它是有"生命的"，类似人和草木，它的存活周期就是它的生命周期。
为什么生命周期要分不同的阶段？
就像人一样：
1、当处在婴儿阶段，自己每天喝喝奶，没事就哭闹一下，大人就会安抚你。
2、当处在学生时代，就认真做题，大家把你当小孩看待，不用你出门赚钱，景点都能给你学生票五折优惠。
3、当处在工作时代，就好好搬砖，老板会给你福报。
4、…
同样的，对于Activity 来说，在不同的阶段自己内部所做的事情不同，外部监听到Activity的处在不同阶段将会采取不同的措施。
总结来说：
生命周期分阶段既是为了"生命体内部"流转的需要，也是为了让外部知道"生命体"当前所处的阶段进而做出相应的决策。
与人、草木一样，当Activity 经历了一个生命周期后，再次重建时已经不是当初的对象了。
Activity 生命周期不同阶段
主要分为：
可以看出Create 对应 Destroy，Start对应Stop，Resume对应Pause。
既然每个阶段都有回调，那么只需要重写对应的回调方法，添加打印即可测试不同的操作后Activity处在哪个阶段。
接下来看看Activity 常见的切换场景：
Activity A 启动Activity B
图上数字表示发生的顺序，具有时间上的先后顺序。
从Activity A 按Home回到桌面
回到桌面或者最近任务列表：
Activity B 按back 键/调用finish
此时Activity B处在栈顶位置，而Activity A 位于它之下。
Pause 阶段
上面列出的场景都是onPause–>onStop，那么Activity 是否存在只停留在onPause的阶段？
Pause阶段是Activity 可见，但是没有焦点因此无法和用户交互。
可见意味着它的上面有Activity，并且上面的Activity 是透明的，才可以看见底下的Activity。
此种情况下，底下的Activity 处在Pause阶段。
如上图，红色区块是新启动的Activity，该Activity 没有全屏并且透明，可以看到底下Activity 内容，此时它处在Pause阶段。
2、谁是生命周期的幕后黑手？
我们知道Android 是事件驱动的，通过Loop来循环执行MessageQueue里的Message。
问题来了：onCreate、onStart、onStop 是在同一个Message里执行的吗？
要弄清楚这个问题，需要知道回调这些方法的堆栈。众所周知，四大组件都是由AMS（Activity Manager Service)控制的，而AMS 运行在system_server 进程，与咱们的App是不同的进程，AMS 通过Binder 与各个App进行通信。
不清楚的可移步：Android 四大组件通信核心
接下来探究AMS 如何控制Activity 生命周期回调的。
onCreate 调用堆栈
在onCreate()里打个断点，调用栈如下：
可以看出入口是在ActivityThread.java 类里。
1、App进程启动的时，将ApplicationThread 传递给AMS，类似向AMS 注册回调。
2、AMS 通过ApplicationThread 通知App Activity 的生命周期。
3、App 切换到主线程执行对应的方法，最终会执行Activity 的onCreate()、onStart()、onResume()等方法。
其它阶段的调用栈
与onCreate 类似，onStart、onResume、onPause、onStop、onDestroy 阶段同样经历了AMS—>App—>切换到主线程—>回调对应方法。
为方便起见，省去AMS 过程，用图表示如下：
由以上分析可知：
1、Activity 生命周期的幕后黑手是AMS。
2、各个阶段的调用栈很相似，只是变了方法名而已。
3、onCreate、onStart、onStop 不是在同一个Message里执行的，但是都是在主线程执行。
3、如何感知生命周期
注册监听
知道了生命周期的来龙去脉，要监听生命周期就变得非常简单了，只需要在Activity 里重写对应阶段的回调方法即可，这也是我们最基础的选择。
现在有个需求：监听App处在前台还是后台？
Activity 处在后台，那么此时阶段为Stop，回到前台那么此时处会经历Start阶段，在进入Start 阶段时记录+1，在进入Stop阶段时记录-1。若最终结果记录=1，说明App在前台。
这么看来，我们需要一个公共的Activity来进行统一记录，每个新建的Activity 都继承自它，这么做虽然能满足需求，但也有弊端：一是工作量大，二是也不灵活。
实际上还有更好的方式来全局监听各个Activity 生命周期。
#Application.java
public void registerActivityLifecycleCallbacks(ActivityLifecycleCallbacks callback) {
synchronized (mActivityLifecycleCallbacks) {
mActivityLifecycleCallbacks.add(callback);
}
}
Application.java 里有个方法，顾名思义用来注册Activity 生命周期回调的，这个callback 会加入到回调List：mActivityLifecycleCallbacks 里。
先看看ActivityLifecycleCallbacks 的构成：
它是个接口，乍一看有很多方法，实际上都是有规律可循的，总结下来就是监听了：
Create、Start、Resume、Pause、Stop、Destroy、SaveInstanceState
各个阶段的回调。
而每个阶段分为三个小阶段：
此阶段之前、阶段中、此阶段之后
如对于Create阶段，定义了三个回调方法：
#Application.java
public interface ActivityLifecycleCallbacks {
//Create阶段之前
default void onActivityPreCreated(@android.annotation.NonNull Activity activity,
@android.annotation.Nullable Bundle savedInstanceState) {
}
//Create阶段当中
void onActivityCreated(@android.annotation.NonNull Activity activity, @android.annotation.Nullable Bundle savedInstanceState);
//Create阶段之后
default void onActivityPostCreated(@android.annotation.NonNull Activity activity,
@android.annotation.Nullable Bundle savedInstanceState) {
}
//...
}
而只有处在当前阶段的方法必须要实现类实现，其它两个方法都是默认的(default 修饰)。
生命周期回调原理
注册了监听后，来分析一下该回调是如何被调用的。
既然是监听Activity 生命周期，那么应当从Activity.java 里入手。
记得咱们之前分析的Activity 回调方法调用栈，还是以onCreate为例：
#Activity.java
protected void onCreate(@android.annotation.Nullable Bundle savedInstanceState) {
...
mFragments.dispatchCreate();
//分发
dispatchActivityCreated(savedInstanceState);
...
}
private void dispatchActivityCreated(@android.annotation.Nullable Bundle savedInstanceState) {
//调用Application里的方法
getApplication().dispatchActivityCreated(this, savedInstanceState);
}
而在Application.java里的实现为：
#Application.java
void dispatchActivityCreated(@android.annotation.NonNull Activity activity,
@android.annotation.Nullable Bundle savedInstanceState) {
//收集注册列表，即是将mActivityLifecycleCallbacks(List)，转为数组
Object[] callbacks = collectActivityLifecycleCallbacks();
if (callbacks != null) {
for (int i=0; i虽然以上只是分析了onCreate，然而其他方法也是同样的套路，大同小异。
1、每当Activity 处在不同的阶段时，会检测Application里是否有监听它(Activity)的生命周期，若是则告知监听者当前所处的阶段。
2、若是重写了Activity 对应的方法，并添加了打印，那么Application里的回调方法先执行才会执行到Activity里的打印，因为它是在Activity父类里执行的。
以上即是Activity 生命周期的梳理，下篇将会分析onSaveInstanceState/onRestoreInstanceState 原理以及应用场景，并引入Jetpack ViewModel与之对比。
透明Activity/生命周期监听 demo 请查看：github合集
本文基于Android 10.0
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