Android Application详解

What is Application

Application和Actovotu,Service一样是android框架的一个系统组件，当android程序启动时系统会创建一个 application对象，用来存储系统的一些信息。通常我们是不需要指定一个Application的，这时系统会自动帮我们创建，如果需要创建自己 的Application，也很简单创建一个类继承 Application并在manifest的application标签中进行注册(只需要给Application标签增加个name属性把自己的 Application的名字定入即可)。

android系统会为每个程序运行时创建一个Application类的对象且仅创建一个，所以Application可以说是单例 (singleton)模式的一个类.且application对象的生命周期是整个程序中最长的，它的生命周期就等于这个程序的生命周期。因为它是全局 的单例的，所以在不同的Activity,Service中获得的对象都是同一个对象。所以通过Application来进行一些，数据传递，数据共享 等,数据缓存等操作。

在Java中如果要使用全局变量，一般定义public static类型的变量。但是这种方法不符合Android的框架架构，Android中要使用Application context。

Application是一个基类，这个基类的作用是获取整个App的状态，我们需要自己定义一个类来继承这个基类。代码如下：

 package com.tianjf;

 import android.app.Application;

 public class MyApplication extends Application {

     private boolean mHasPassword;

     public boolean ismHasPassword() {
         return mHasPassword;
     }

     public void setmHasPassword(boolean mHasPassword) {
         this.mHasPassword = mHasPassword;
     }

     @Override
     public void onCreate() {
         mHasPassword = true;
         super.onCreate();
     }
 }

我们定义了一个MyApplication继承自Application，并定义了一个全局变量mHasPassword，然后复写基类的onCreate方法，onCreate负责对所有全局变量赋初期值。

我们还需要把自定义的Application类添加到AndroidManifest.xml里面，代码如下：

 <application
         android:name="MyApplication"
 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
  </application>

这样做的目的：App的进程被创建的时候，这个类就会被实例化，onCreate方法就会被执行，给所有全局变量赋初期值。

这样，所有的Activity就共同拥有这个类里面的变量了。

下面用两个Activity来测试一下，当一个Activity改变了全局变量的值之后，看看另一个Activity能不能取到改变后的值。

ApplicationDemoActivity.java

 package com.tianjf;

 import android.app.Activity;
 import android.content.Intent;
 import android.os.Bundle;
 import android.util.Log;
 import android.view.View;
 import android.view.View.OnClickListener;

 public class ApplicationDemoActivity extends Activity implements
         OnClickListener {

     private static final String TAG = "ApplicationDemoActivity";

     @Override
     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
         super.onCreate(savedInstanceState);
         setContentView(R.layout.main);
         findViewById(R.id.button).setOnClickListener(this);
     }

     @Override
     public void onClick(View v) {
         switch (v.getId()) {
         case R.id.button:
             MyApplication myApplication = (MyApplication) getApplication();
             Log.i(TAG, String.valueOf(myApplication.ismHasPassword()));
             myApplication.setmHasPassword(false);

             Intent intent = new Intent(this, AnotherActivity.class);
             startActivity(intent);
             break;

         default:
             break;
         }
     }
 }

AnotherActivity.java

 package com.tianjf;

 import android.app.Activity;
 import android.os.Bundle;
 import android.util.Log;

 public class AnotherActivity extends Activity {

     private static final String TAG = "AnotherActivity";

     @Override
     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
         super.onCreate(savedInstanceState);
         setContentView(R.layout.another);
         MyApplication myApplication = (MyApplication) getApplication();
         Log.i(TAG, String.valueOf(myApplication.ismHasPassword()));
     }
 }

main.xml

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
     android:layout_width="fill_parent"
     android:layout_height="fill_parent"
     android:orientation="vertical" >

     <TextView
         android:layout_width="fill_parent"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="@string/hello" />

     <Button
         android:id="@+id/button"
         android:layout_width="fill_parent"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="Start another activity" />

 </LinearLayout>

another.xml

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
     android:layout_width="fill_parent"
     android:layout_height="fill_parent"
     android:orientation="vertical" >

     <TextView
         android:layout_width="fill_parent"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="@string/hello" />

 </LinearLayout>

运行一下看看结果。

Data passing between components using Application 通过Application传递数据

假如有一个Activity A, 跳转到 Activity B ,并需要推荐一些数据，通常的作法是Intent.putExtra() 让Intent携带，或者有一个Bundle把信息加入Bundle让Intent推荐Bundle对象，实现传递。但这样作有一个问题在 于，Intent和Bundle所能携带的数据类型都是一些基本的数据类型，如果想实现复杂的数据传递就比较麻烦了，通常需要实现 Serializable或者Parcellable接口。这其实是Android的一种IPC数据传递的方法。如果我们的两个Activity在同一个 进程当中为什么还要这么麻烦呢，只要把需要传递的对象的引用传递过去就可以了。

基本思路是这样的。在Application中创建一个HashMap<String,Object> ，以字符串为索引，Object为value这样我们的HashMap就可以存储任何类型的对象了。在Activity A中把需要传递的对象放入这个HashMap，然后通过Intent或者其它途经再把这人索引的字符串传递给Activity B ,Activity B 就可以根据这个字符串在HashMap中取出这个对象了。只要再向下转个型 ，就实现了对象的传递。

Data caching in Application Application数据缓存

我一般会习惯在application中建立两个HashMap<String,Object>一个用于数据的传递，一个用于缓 存一些数据。比如有一个Activity需要从网站获取一些数据，获取完之后我们就可以把这个数据cache到Application 当中，当页面设置到其它Activity再回来的时候，就可以直接使用缓存好的数据了。但如果需要cache一些大量的数据，最好是cache一些 (软引用)SoftReference ，并把这些数据cache到本地rom上或者sd卡上。如果在application中的缓存不存在，从本地缓存查找，如果本地缓存的数据也不存在再从网 络上获取。

PitFalls(汉语：易犯的错误)

使用Application如果保存了一些不该保存的对象很容易导致内存泄漏。如果在Application的oncreate中执行比较 耗时的操作，将直接影响的程序的启动时间。不些清理工作不能依靠onTerminate完成，因为android会尽量让你的程序一直运行，所以很有可能 onTerminate不会被调用。

MemoryLeak

在Java中内存泄漏是只，某个(某些)对象已经不在被使用应该被gc所回收，但有一个对象持有这个对象的引用而阻止这个对象被回收。比如我 们通常会这样创建一个View TextView tv = new TextView(this);这里的this通常都是Activity。所以这个TextView就持有着这个Activity的引用。下面看张图 (Google IO 2011 ppt中抄得)

通常情况下，当用户转动手机的时候，android会重新调用OnCreate()方法生成一个新的Activity，原来的 Activity应该被GC所回收。但如果有个对象比如一个View的作用域超过了这个Activity(比如有一个static对象或者我们把这个 View的引用放到了Application当中)，这时候原来的Activity将不能被GC所回收，Activity本身又持有很多对象的引用，所以 整个Activity的内存被泄漏了。

经常导致内存泄漏的一些原因：

keeping a long-lived reference to a Context.持有一个context的对象，从而gc不能回收。

1，一个View，的作用域超出了所在的Activity的作用域，比如一个static的View或者 把一个View cache到了application当中 etc

2,某些与View关联的Drawable的作用域超出了Activity的作用域。

3，Runnable对象：比如在一个Activity中启用了一个新线程去执行一个任务，在这期间这个Activity被系统回收了， 但Runnalbe的任务还没有执行完毕并持有Activity的引用而泄漏，但这种泄漏一般来泄漏一段时间，只有Runnalbe的线程执行完闭，这个 Activity又可以被正常回收了。

4，内存类的对象作用域超出Activity的范围：比如定义了一个内存类来存储数据，又把这个内存类的对象传给了其它Activity 或者Service等。因为内部类的对象会持有当前类的引用，所以也就持有了Context的引用。解决方法是如果不需要当前的引用把内部类写成 static或者，把内部类抽取出来变成一个单独的类，或者把避免内部对象作用域超出Activity的作用域。

out Of Memery Error 在android中每一个程序所分到的内存大小是有限的，如果超过了这个数就会报Out Of Memory Error。android给程序分配的内存大小与手机硬件有关，以下是一些手机的数据：

G1:16M Droid:24 Nexus One:32M Xoom:48Ms

所以尽量把程序中的一些大的数据cache到本地文件。以免内存使用量超标。

记得数据传递完成之后，把存放在application的HashMap中的数据remove掉，以免发生内存的泄漏

6：生命周期：

onCreate 在创建应用程序时创建
onTerminate 当终止应用程序对象时调用，不保证一定被调用，当程序是被内核终止以便为其他应用程序释放资源，那
么将不会提醒，并且不调用应用程序的对象的onTerminate方法而直接终止进 程
onLowMemory 当后台程序已经终止资源还匮乏时会调用这个方法。好的应用程序一般会在这个方法里面释放一些不必
要的资源来应付当后台程序已经终止，前台应用程序内存还不够时的情况。
onConfigurationChanged 配置改变时触发这个方法

备注:application 被杀死的情况分析：
为了决定在内存较低的时候杀掉哪个进程, Android会根据运行在这些进程内的组件及他们的状态把进程划分成一个”重要程度层次”. 其重要的程度按以下规则排序:
1：前端进程可以是一个持有运行在屏幕最前端并与用户交互的Activity的进程(onResume方法被调用时)，也可以是持有一个正在运行的IntentReceiver(也就是说他正在执行自己的onReceiveIntent方法)的进程. 在系统中, 只会有少数这样的进程, 并且除非内存已经低到不够这些进程运行, 否则系统不会主动杀掉这些进程. 这时, 设备通常已经达到了需要内存整理的状态, 所以杀掉这些进程是为了不让用户界面停止响应.
2：可视进程是持有一个被用户可见, 但没有显示在最前端 (onPause方法被调用时) 的Activity的进程. 举例来说, 这种进程通常出现在一个前端Activity以一个对话框出现并保持前一个Activity可见时. 这种进程被系统认为是极其重要的, 并且通常不会被杀掉, 除非为了保持所有前端进程正常运行不得不杀掉这些可见进程.
3：服务进程是持有一个Service的进程, 该Service是由startService()方法启动的, 尽管这些进程用户不能直接看到, 但是通常他们做的工作用户是十分关注的(例如, 在后台播放mp3或是在后台下载 上传文件), 所以, 除非为了保持所有的前端进程和可视进程正常运行外, 系统是不会杀掉服务进程的.
4：后台进程是持有一个不再被用户可见的Activity(onStop()方法被调用时)的进程. 这些进程不会直接影响用户体验. 加入这些进程已经完整的,正确的完成了自己的生命周期(访问Activity查看更多细节), 系统会在为前三种进程释放内存时随时杀掉这些后台进程. 通常会有很多的后台进程在运行, 所以这些进程被存放在一个LRU列表中, 以保证在低内存的时候, 最近一个被用户看到的进程会被最后杀掉.
5：空进程是没有持有任何活动应用组件的进程. 保留这种进程的唯一理由是为了提供一种缓存机制, 缩短他的应用下次运行时的启动时间. 就其本身而言, 系统杀掉这些进程的目的是为了在这些空进程和底层的核心缓存之间平衡整个系统的资源. www.2cto.com
当需要给一个进程分类的时候, 系统会在该进程中处于活动状态的所有组件里掉选一个重要等级最高作为分类依据. 查看Activity, Service,和IntentReceiver的文档, 了解每个组件在进程整个生命周期中的贡献. 每一个classes的文档详细描述他们在各自应用的生命周期中所起得作用.

# 7：application 的context #
1、它描述的是一个应用程序环境的信息，即上下文。
2、该类是一个抽象(abstract class)类，Android提供了该抽象类的具体实现类(后面我们会讲到是ContextIml类)。
3、通过它我们可以获取应用程序的资源和类，也包括一些应用级别操作，例如：启动一个Activity，发送广播，接受Intent
信息 等。。

Snippets

1,通过Application在两个Activity间传递数据

  

 

记得数据传递完成之后，把存放在application的HashMap中的数据remove掉，以免发生内存的泄漏。

 

 

其实我们开发的每个android应用程序就是一个Appliction，定义这个类往往是在AndroidManifes.xml中用到。例如：

 

<application android:icon="@drawable/icon"

android:label="@string/app_name"

android:name=".MyApplication">

 

这里定义了我们整个应用程序的属性，例如名称和图标。

我们可以自定义Appliction，例如：

public class MyApplication extends Application {

}

就是这儿，将我们以前一直用的默认Application给他设置成我们自己做的MyApplication
MyApplication类的作用是为了放一些全局的和一些上下文都要用到变量和方法之类的。

Android应用框架之AndroidApplication

 Android提供给开发程序员的概念空间中Application只是一个松散的表征概念，没有多少实质上的表征。在Android实际空间中看不到实际意义上的应用程序的概念,即使有一个叫Application的类，这个也就是个应用程序上下文状态，是一个极度弱化的概念。Application只是一个空间范畴的概念，Application就是Activity，Service之类的组件上下文描述。Application并不是Android的核心概念，而Activity才是Android的核心概念。

    从Android的SDK文档中，我们知道一般情况Android应用程序是由以下四种组件构造而成的：Activity，Broadcast Intent Receiver，服务（Service），内容提供器（Content Provider）。我们可以使用下面的图来表示一下Android的概念空间。这些组件依附于应用程序中，应用程序并不会一开始就建立起来，而是在这些组件建立起来后，需要运行时，才开始建立应用程序对象。

2.1应用进程名称

    为什么要从应用进程名称开始？作为内核研究，我们还是回到问题的最本质处：不管Activity，Service等组件如何设计和运行，它要提供服务，就必须要依附在Linux的进程上，建立消息循环，组件才能够真正的运作。Activity实例是如何Hosting在Linux进程上的？这个是我们首先想要弄明白的。

我们在的项目中看到android:process="string"这个定义。

<application android:<="" font="">allowClearUserData=["true" | "false"] 
android:allowTaskReparenting=["true" | "false"] 
android:backupAgent="string" 
…

android:

在SDK用已经描述的很清楚到了。

android:process

The name of a process where all components of the application should run. Each component can override this default by setting its own process attribute.

By default, Android creates a process for an application when the first of its components needs to run. All components then run in that process. The name of the default process matches the package name set by the element.

By setting this attribute to a process name that's shared with another application, you can arrange for components of both applications to run in the same process — but only if the two applications also share a user ID and be signed with the same certificate.

为什么要提出这么一个定义？android:process名称。

    默认状态下，Activity Manager Service在应用程序的第一个组件需要运行时将会为应用程序建立一个进程，而这个进程的名字就是android:process=”string”所指定，缺省的是应用程序包的名字。该进程一旦建立，后面的该应用的组件都将运行在该进程中，他们绑定的根据就是这个Android：Process指定的名称，因为在他们都在同一个应用程序包里，也就具有了同样的进程名字，于是他们都托管在了同一进程中。组件将通过ClassLoader从Package中获取到应用程序的信息。

    在建立Actvitiy时，如果在应用进程端没有应用对象，系统在该过程中利用makeApplication建立一个Application对象，实例化"android.app.Application"，建立一个应用程序上下文完成例如资源，package等信息管理。

2.2  ActivityThread运行框架

    在分析中，我们可以看到真正对应应用进程的不是Application而是ActivityThread。我们从实际的应用堆栈可以看到：

NaiveStart.main()

        ZygoteInit.main

           ZygoteInit$MethodAndArgsCall.run

              Method.Invoke

                                       method.invokeNative

                     ActivityThread.main()

                         Looper.loop()

                                                                 ....

    每个应用程序都以ActivityThread.main()为入口进入到消息循环处理。对于一个进程来讲，我们需要这个闭合的处理框架。

    ActivitiyThread是应用程序概念空间的重要概念，他建立了应用进程运行的框架，并提供了一个IActivityThread接口作为与Activity Manager Service的通讯接口.通过该接口AMS可以将Activity的状态变化传递到客户端的Activity对象。

2．3 ActivitiyThread的建立

为了叙述的方便我将Actvitiy Manager Service简写成AMS。

    在AMS中关于应用程序的概念是ProcessRecord，请求都是从Activity，Service…等开始的，在Activity需要Resume时，此时如果与Activity相关的应用进程没有起来，AM则启动应用进程。

AMS与应用进程的绑定分为两个部分，第一部分就是AM建立应用进程，第二部分就是应用进程Attach到AM，与AM建立通讯通道。

1）创建建立进程：startProcessLocked(processName,Appinfo.uid)。该函数在StartSecificActivityLocked等调用。

（1）建立ProcessRecord对象app,并将该对象添加到mProcessNames中。应用对象在mProcessNames中使用应用名字和uid来标识自己。如果在同一个Package中的Activity,如果都使用默认设置，那么这些Activity都会托管在同一个进程中，这是因为他们在带的ApplicationInfo中的ProcessName都是一样的。

 

mPidsSelfLocked数组记录了PID，这个将会在应用进程跑起来后，将自己Attach到AM时，根据pid找到自己的前世：ProcessRecord.

2）android.app.ActivityThread进程启动

     Android.app.ActivityThread进程建立后，将跳入到ActivityThread的main函数开始运行，进入消息循环。

    应用进程使用thread.attach()发起AMS的AttachApplicationLocked调用，并传递 ActvitiyThread对象和CallingPid。AttachApplicationLocked将根据CallingPid在mPidsSelfLocked找到对应的ProcessRecord实例app,将ActvitiyThread放置app.thread中。这样应用进程和AMS建立起来双向连接。AM可以使用AIDL接口，通过app.thread可以访问应用进程的对象。

    应用程序通过ActivityThread提供的框架，建立消息循环Looper和Handler。从前面的相关章节我们知道有Looper和Handler,整个系统就可以运作了。

为了更为系统的了解应用程序的建立时序及其涉及到数据操作，我给出了应用进程的建立过程示意图：