Android之Activity總結

1. 簡介

本篇不針對於新手，而是對於Activity中一些常識或者問題進行總結。Activity是Android四大組件之一，為用戶提供與系統交互的界面，每一個應用都有一個或者多個Acticity，這樣會有各種各樣的細節問題需要查找，我將本人接觸到的知識點彙總到此篇文章。

2. 生命週期

Activity生命週期的回調主要有onCreate()、onRestart()、onStart()、onResume()、onPause()、onStop()、onDestory()這幾個方法，Activity的生命週期類別主要分為三種，如下。

  • 整個生命週期，Activity完整生命週期發生在onCreate()和onDestroy()之間。在onCreate()中執行一些全局性的設置（例如設置佈局文件，初始化View等等），在onDestroy()中釋放所有資源
  • 可見生命週期，Activity可見生命週期發生在onStart()和onStop()之間，在這段時間內，用戶可以在屏幕上看見Activity並與之交互。在整個生命週期，Activity對用戶可見和隱藏兩種狀態可能交替出現，系統就會多次調用onStart()和onStop()方法。
  • 前臺生命週期，Activity的前臺生命週期發生在onResume()和onPause()之間，在這段時間內，Activity位於屏幕上其他Activiy之前，而且獲取屏幕的焦點。Activity可能頻繁的轉入或轉出前臺，例如當設備休眠或者彈出對話框時，系統會調用onPause()方法。因為此狀態可能經常發生變化，所以在這兩個方法中建議做一些輕量級操作。

Activity生命週期圖如下：


圖-1 Activity生命週期

3. 啟動與關閉

3.1 啟動

被啟動的Activity必須要在AndroidManifest.xml文件中聲明，否則會拋出異常。

  • 正常啟動一個Activity的代碼如下：

      // 顯示啟動
  Intent intent = new Intent(this, MyActivity.class);
  // 設置傳遞的數據
  intent.put(KEY_NAME, value);
  startActivity(intent);

  // 隱式啟動
  Intent intent = new Intent(ACTION_NAME);
  // 設置其他匹配規則
  ...
  // 設置傳遞的數據，bundle數據集
  intent.putExtras(bundle);
  startActivity(intent);

  • 啟動一個Activity並獲取其執行結果。

      Intent intent = new Intent(this, MyActivity.class);
  startActivityForResult(intent, REQUEST_CODE);

    需要當前Activity重寫onActivityResult()方法以獲取結果。

      @Override
  protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
      // 如果結果碼是OK，而且請求碼和我們設置的請求碼相同
      if (resultCode == Activity.RESULT_OK && requestCode == REQUEST_CODE)
      {
          // 其他操作
      }        
  }

3.2 關閉

  • finish()結束當前的Activity
  • finishActivity(int requestCode)結束當前Activity使用startActivityForResult()方法啟動的子Activity

4. 啟動其他Activity時候生命週期協調

當一個Activity A去啟動一個新的Activity B時候，A和B的生命週期並不是依次進行，也就是說它們的生命週期會有所重疊。在創建B的時候，A不會完全停止，更確切的說，啟動B的過程與A停止的過程會有重疊。所以A和B生命週期回調的順序就很重要了，回調順序如下。

  • Activity A的onPause()方法執行
  • Activity B的onCreate()、onStart()、onResume()方法依次執行。onResume()方法執行後，Activity B獲取屏幕焦點
  • Activity A的onStop()方法執行

在知道了從一個Activity到另一個Activity轉變時候生命週期的順序，平時研發時候就需要注意了。例如，當必須在第一個Activity停止之前存儲數據，以便下一個Activity能夠使用，應該在onPause()方法中儲存而不是onStop()方法中。

5. 狀態保存

用戶與頁面交互過程中，會出現應用前後臺切換或者進入其他頁面等等的情況，也就是Activity調用暫停(onPause)或者停止(onStop)但是未調用(onDestroy)，此時Activity仍然在內存中，其有關狀態和成員信息處於活躍狀態，用戶在Activity中所作的任何更改都會得到保留，這樣一來，當Activity返回前臺繼續執行時候，這些更改信息依然存在，頁面能夠繼續顯示。

但是一旦系統需要內存而將某個Activity銷燬時，當再次回到這個Activity，系統需要重建這個Activity，但是用戶並不知道系統銷燬了這個Activity需要重建，他們希望返回頁面時候頁面還是保存之前的狀態。這種情況下，需要我們手動將一些信息給保存起來，可以實現Activity中的另一個回調方法onSaveInstanceState()，保存Activity狀態的一些重要信息。系統會向該方法傳遞一個Bundle，然後我們可以向這個Bundle裡面儲存一些重要信息。當系統重建Activity時候，系統會將這個Bundle同時傳遞給onCreate()和onRestoreInstanceState()方法，我們可以在這兩個方法中恢復之前場景。

看一下狀態保存的介紹圖。


圖-2 Activity狀態保存

面試時候可能會問到onSaveInstanceState()調用時機，看一下官方源代碼的註釋。

Do not confuse this method with activity lifecycle callbacks such as {@link #onPause}, which is always called when an activity is being placed in the background or on its way to destruction, or {@link #onStop} which is called before destruction. One example of when {@link #onPause} and {@link #onStop} is called and not this method is when a user navigates back from activity B to activity A。

不要把onSaveInstanceState()這個方法和Activity生命週期的幾個方法混淆了，這個方法只有在Activity切換到後臺或者即將被銷燬時候被調用。有一個例子是如果從Activity B返回到Activity A，這個方法是不會被調用的。

也許很難理解這段註釋的意思，我個人理解是，如果一個Activity失去了屏幕焦點後，失去屏幕焦點一般是指onPause()和onStop()方法被調用，onSaveInstanceState()方法就會被調用，有一種特殊情況是從一個Activity B返回到上一個Activity A，這個方法並不會被調用。

個人總結了一下，大體有以下幾種情況系統可能會調用onSaveInstanceState()

  • 按下Home將程序切換到後臺
  • 關閉屏幕
  • Activity A啟動一個新的Activity B，會回調A中onSaveInstanceState()方法
  • 屏幕橫豎屏方向切換
  • 長按Home或者菜單鍵進入程序列表頁面

為什麼平時並沒有實現onSaveInstanceState()和onRestoreInstanceState()方法，但是有些時候，Activity中的UI狀態依然得到了保存，是為什麼？

在Android中，Activity類的onSaveInstanceState()方法默認實現會調用佈局中每個View的onSaveInstanceState()方法去保存其本身的狀態信息，Android框架中幾乎每個控件都會實現這個方法。我們只需要為想要保存其狀態的每個控件提供一個唯一的ID（在xml中設置 android:id屬性），如果控件沒有 ID，則系統無法保存其狀態。

我們可以通過將View的android:saveEnabled屬性設置為false或通過調用View的setSaveEnabled()方法顯式阻止佈局內的視圖保存其狀態，通常不需要設置這些屬性，但如果想以不同方式恢復Activity UI的狀態，可以這樣做。

注：由於無法保證系統調用onSaveInstanceState()的時機，我們只用它來保存Activity的瞬間狀態，不要用它來儲存持久性數據，上面提到過，建議在onPause()中儲存持久性數據。

6. 啟動模式

敲黑板敲黑板，劃重點來了，同學們快拿出筆和紙快做筆記。

一個應用一般包含很多Activity，它們按照各自打開的順序排列在返回棧（Back Stack）中，這些Activity統稱為Task。大多數Task的起點是用戶在屏幕中點擊應用圖標啟動應用，該應用的Task出現在前臺，如果該應用沒有Task，也就是最近未被打開，則會新建一個Task，並且會將該應用的MainActivity加入返回棧中，作為返回棧中的根Activity。

通常情況下，當前一個Activity啟動一個新的Activity時候，新的Activity會被加入返回棧中，並處於棧頂，獲取屏幕焦點，而前一個Activity仍保留在返回棧中，處於停止(onStop)狀態。 Activity停止時，如上所說，系統會保存其頁面狀態。當用戶返回時候，當前處於棧頂的Activity會從返回棧中彈出，並被銷燬(onDestroy)，恢復前一個Activity的狀態。返回棧中的Activity永遠不會重新排列，遵循先進後出的原則。


圖-3 Activity出入返回棧

上述講的只是標準的Activity與返回棧的關係，在Android中Activity有四種啟動模式，分別是standard、singleTop、singleTask、singleInstance。

6.1 設置啟動模式

我們可以通過在AndroidManifest.xml配置Activity的啟動模式。

<activity
    android:name=".aidldemo.BindingActivity"
    android:launchMode="standard"
    ... />

或者在代碼中向Intent添加相應標誌。

Intent intent = new Intent(this, MyActivity.class);  
intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);  
startActivity(intent);

第二種方法設置啟動模式的優先級高於第一種，如果兩者都存在，以第二種為準。

6.2 standard（默認模式）

默認的啟動模式，新啟動的Activity放入返回棧棧頂，遵循先進後出原則，同一個Activity可以被實例化多次。

6.3 singleTop

  • 如果當前返回棧的頂部不存在該Activity，則新建該Activity並放入棧頂；
  • 如果當前返回棧的頂部已存在Activity的一個實例，則系統會通過調用該實例的onNewIntent()方法向其傳送Intent，不創建該Activity的新實例。

6.4 singleTask

  • 如果該Activity需要的返回棧是A，但是當前系統中不存在A返回棧，系統會新建返回棧A，然後再創建該Activity實例將其壓入返回棧中。
  • 如果該Activity需要的返回棧存在，而且返回棧中沒有該Activity，則新建Activity並放入Task棧頂
  • 如果該Activity需要的返回棧存在，而且返回棧中有該Activity
    • 如果該Activity在棧頂，調用其onNewIntent()方法傳入Intent
    • 如果該Activity不在棧頂，彈出其上面的所有Activity，讓該Activity置於棧頂，並調用其onNewIntent()方法傳入Intent

默認情況下，所有Activity所需要的返回棧名稱為應用的包名，我們可以在AndroidManifest.xml中通過設置Activity的android:taskAffinity屬性來指定該Activity需要的返回棧名稱，這個名稱不能和應用包名相同，否則相當於沒有指定。taskAffinity翻譯過來是返回棧親和性，我個人理解這個屬性是指定與返回棧親和度或者優先級，並不是每次都會新建返回棧。注意一般android:taskAffinity屬性和singleTask一起使用才有意義，會新建返回棧，如果只是指定了android:taskAffinity屬性但是依然是singleTop和standard模式，新啟動的Activity依然會在原來的返回棧中。

6.5 singleInstance

系統創建一個新的Task並創建Activity的新實例置於新Task返回棧中，但是系統不會將任何其他Activity的實例放入這個新建的Task中。該Activity始終是其Task唯一僅有的成員，由此Activity啟動的任何Activity，如果沒有指定返回棧名稱，則新啟動的Activity放入默認的返回棧；如果指定了返回棧名稱，則將新啟動的Activity放入指定的返回棧中。

6.6 返回棧順序調用圖(個人理解，大家可跳過)

Android中返回棧分為前臺返回棧和後臺返回棧，前臺返回棧是指返回棧棧頂的Activity正在和用戶進行交互。
上面說了幾種啟動模式，下面看一下幾種啟動模式混合時候返回棧調度情況，我個人的理解和官方有些不同，這個大家可以跳過，去看官方的介紹。

個人理解一個應用創建的默認返回棧為基準，按返回鍵時候，根據返回棧創建順序依次清空返回棧，當默認返回棧清空時候，應用也就關閉了，但是有些後臺返回棧中的Activity並不會立即銷燬。

Activity A和Activity B為默認啟動模式，未設置taskAffinity屬性。
Activity C啟動模式是singleTask，設置了taskAffinity屬性。
啟動順序是Activity A -> Activity B -> Activity C
看一下返回棧調用情況


圖-4 返回棧圖1

Activity A和Activity B為默認啟動模式，A未設置taskAffinity屬性，B設置taskAffinity屬性為默認返回棧。
Activity C和Activity D啟動模式是singleTask，設置了相同的taskAffinity屬性。
啟動順序是Activity A -> Activity C -> Activity D -> Activity B
返回棧調用情況如下圖


圖-5 返回棧圖2

官方圖，這裡注意一下，官方圖中在StartActivity Y後，Y與X所在返回棧和1與2所在的返回棧是不同的，他們並不在同一個返回棧：


圖-6 返回棧圖3

Activity A和Activity C為默認啟動模式，未設置taskAffinity屬性
Activity B啟動模式是singleInstance
啟動順序是Activity A -> Activity B -> Activity C
返回棧調用情況如下圖


圖-7 返回棧圖4

按返回鍵和啟動Activity從返回棧A到返回棧B結果是不同的，按返回鍵時候，會首先彈出返回棧A中的Activity，等到返回棧沒有Activity時候，才會進入另一個返回棧，這個時候返回棧A已經沒有Activity了。

6.7 XML添加屬性和Intent添加標籤設置啟動模式對比

上面講到的四種啟動模式都是在Androidmanifest.xml中設置啟動模式，也提及了用Intent添加flags來設置啟動模式。下面針對兩種方法做一下對比。

  • FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP，這個標記的作用是為Activity指定singleTop啟動模式，與在XML設置啟動模式相同
  • FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK，這個標記只是在設置了taskAffinity屬性下有意義，如果被標記的Activity需要de 返回棧不存在，則新建返回棧，然後新建Activity；如果被標記Activity需要的返回棧存在，則將返回棧帶回前臺，並不會創建新的Activity或者調用onNewIntent。
  • FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP，用這個標記啟動的Activity，當它啟動是，在同一個任務戰中所有位於它上面的Activity都要出棧。這個標記一般會和singleTask啟動模式一起出現，在這種情況下，被啟動的Activity的實力如果已經存在，那麼系統就會調用它的onNewIntent。如果被啟動的Activity採用standard啟動模式，那麼連同它和它之上的Activity都要出棧，系統會創建新的Activity實力並放入棧頂。singleTask啟動模式默認就具有此標記的效果。
  • FLAG_ACTIVITY_EXCLUDE_FROM_RECENTS，用這個標記啟動的Activity不會出現在近期任務中，也就是在Android任務列表中隱藏了該Activity，和在XML設置android:excludeFromRecents="true"相同，這個屬性需要配合singleInstance啟動模式才有用

可以看到XML設置沒有類似FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP標記這種效果的啟動模式，而標記中沒有singleInstance這種啟動模式的標記。

平時如果我們使用ApplicationContext.startActivity去啟動一個standard啟動模式的Activity時候，會報錯如下，這是因為standard模式的Activity會默認進入啟動它的Activity的返回棧中，但是由於非Activity類型的Context(如ApplicationContext)並沒有所謂的返回棧，所以拋出這個異常。解決這個問題的方法就是在Intent中添加FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK的標記，這個時候啟動其實是以singleTask模式啟動的

ERROR/AndroidRuntime(5066): 
Caused by: 
android.util.AndroidRuntimeException: 
Calling startActivity() from outside of an Activity context requires the FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag. Is this really what you want?

6.8 taskAffinity和allowTaskReparenting結合

在AndroidManifest.xml中可以為Activity同時設置這兩個屬性，taskAffinity這個屬性上面將結果，allowTaskReparenting這個屬性是標記Activity是否可以更換返回棧，也就是從一個返回棧轉移到另一個返回棧。當應用需要給其他應用提供頁面支持的時候，這兩者結合起來就很有意義。

B應用提供了一個對外的Activity C，taskAffinity屬性是應用B包名，allowTaskReparenting設置為true。

應用A調用了應用B的Activity C，然後按Home鍵退回到主屏幕，單擊應用B的桌面圖標。

  • 如果應用B已經啟動，Activity C會出現在應用B返回棧的棧頂，應用B顯示Activity C，應用A中Activity C消失，也就將是Activity C從應用A的返回棧轉移到應用B的返回棧
  • 如果應用B未啟動，這個時候並不是啟動應用B的MainActivity，而是重新顯示了已經被應用A啟動的Activity C，或者說Activity C從應用A的返回棧轉移到了應用B的返回棧中。可以理解成，由於應用A啟動Activity C，當應用B啟動新建返回棧時候，系統發現Activity C原本所想要的返回棧創建完畢，就把Activity C從應用A的返回棧轉移到應用B的返回棧。

7. 清空返回棧

如果用戶將應用長時間的切換到後臺，系統會清除返回棧中除了根Activity的所有Activity。當用戶再次回到應用時候，僅恢復根Activity。有幾個標籤能夠協助我們控制返回棧的清空。

  • alwaysRetainTaskState，如果根Activity的該屬性設置為True，系統會長時間的保存所有的Activity在返回棧中，並不會清空。（殺死應用除外）
  • clearTaskOnLaunch，如果根Activity的該屬性設置為True，每當用戶離開再返回時候，系統都會將返回棧清空只留下根Activity。這個屬性和alwaysRetainTaskState剛好相反，即時用戶只離開片刻，系統也會清空返回棧。

8.結束語

從開始學Android開始，就想對四大組件進行一些梳理，將自己的知識點細化並記錄下來，可能網上已經有很多關於Activity的文章，沒用的很多，還是自己來寫靠譜，溫故而知新，共勉。

注：關於Activity啟動匹配比較複雜，可以去查看我的另一篇文章淺談Intent以及IntentFilter。