前言

手势返回对用户而言是一个很便捷的操作，苹果原生支持，而 Android 到如今都没有考虑过这件事，所以只能有 App 开发者自己来完成，不过这也给了开发者创造的空间。最近在繁忙的业务开发之余，将 QMUIDemo 中的 fragment 管理基础类提取出来作为一个新的库，然后添加了手势返回的功能，目前已经完成最初版本，有兴趣的可以试试，在 build.gragle 中引入：

implementation "com.qmuiteam:arch:0.0.1"

然后使用 QMUIFragmentActivity 和 QMUIFragment 来作为 base 类搭建 UI，怎么使用可以参考 QMUI_Android 项目，本文会介绍其实现原理和几个控制接口。

Activity 的手势返回

目前开源的手势返回实现基本上都是针对 Activity 的，例如经典的实现：SwipeBackLayout, 之所以经典，是因为之后的实现基本上都使用的它提供的 View（SwipeBackLayout）。实现 Activity 手势返回的原理也很简单，就是在拖拽开始时把 Activity 改为透明的，这样就可以看到背后的 Activity 了，然而系统并没有提供接口来将 Activity 改为透明的，所以只能通过反射的方式来实现。当然，将 Activity 改为透明的，是有性能消耗的，并且可能引发其它坑点，所以也有其它方案的，例如 and_swipeback。对于 SwipeBackLayout 的使用和如何利用反射将 Activity 改为透明，这里推荐一篇博文 Android 平台滑动返回库对比。

单 Activity 多 Fragment 的手势返回。

个人推崇单 Activity 多 Fragment 的 UI 架构：轻量级，更灵活，不用每次添加新界面就去改 AndroidManifest，等等。

目前业界也有针对 Fragment 的手势返回实现，不过前提是 Fragment 一个一个的 add 到视图上的，这里其实不是很优雅，如果你的导航很深，那么你的视图就会同时存在很多Fragment, 应该会越来越容易出现卡顿的情况。QMUIFragment 采用 replace 的方式，这样视图上就会只存在一个Fragment，保证性能，可以看一下 QMUIFragmentActivity.startFragment 方法：

public void startFragment(QMUIFragment fragment) {  
    QMUIFragment.TransitionConfig transitionConfig = fragment.onFetchTransitionConfig();
    String tagName = fragment.getClass().getSimpleName();
    getSupportFragmentManager()
            .beginTransaction()
            .setCustomAnimations(transitionConfig.enter, transitionConfig.exit, transitionConfig.popenter, transitionConfig.popout)
            .replace(getContextViewId(), fragment, tagName)
            .addToBackStack(tagName)
            .commit();
}

采用 replace 方法实现 Fragment 的跳转，带来的代价就是手势返回非常不好实现。如果不清楚 FragmentManager 和 BackStackRecord 的运作机制，基本上很难实现这个功能。这也是我迟迟才添加上这个功能的原因，前期花费了大量的时间去理顺 FragmentManager 的实现逻辑。

首先我们要知道 addToBackStack 具体是做的什么，可能从字面意思上理解，是将 Fragment 添加到 BackStack 里。其实不是的，其添加的是操作过程（Op）。比如说 replace 操作，它是两个操作：一个 remove 和一个 add，那么 BackStackRcord 就会记录这两个操作，在 popBackStack 时根据所记录的操作执行逆向的操作。所以实现手势返回的一个关键点就可以确定下来，修改 BackStackRcord 里记录的操作。

先来看看手势返回触发的操作：

public void onEdgeTouch(int edgeFlag) {  
    Log.i(TAG, "SwipeListener:onEdgeTouch: edgeFlag = " + edgeFlag);
    FragmentManager fragmentManager = getFragmentManager();
    if (fragmentManager == null) {
        return;
    }
    int backstackCount = fragmentManager.getBackStackEntryCount();
    // 如果 backstackCount > 1, 则手势返回后依然是Fragment
    if (backstackCount > 1) {
        try {
            // 后去最后一个 BackStackRcord， BackStackRcord 是 BackStackEntry 的唯一实现类
            FragmentManager.BackStackEntry backStackEntry = fragmentManager.getBackStackEntryAt(backstackCount - 1);
            // 通过反射获取此次操作记录: 一般是两个：remove 前一个fragment 和 add 后一个操作
            Field opsField = backStackEntry.getClass().getDeclaredField("mOps");
            opsField.setAccessible(true);
            Object opsObj = opsField.get(backStackEntry);
            if (opsObj instanceof List<?>) {
                List<?> ops = (List<?>) opsObj;
                for (Object op : ops) {
                    // 遍历所有操作，通过 cmd 确定操作类型
                    Field cmdField = op.getClass().getDeclaredField("cmd");
                    cmdField.setAccessible(true);
                    int cmd = (int) cmdField.get(op);
                    if (cmd == 3) {
                        // 如果 cmd == 3， 则是 remove 操作，那么将其进入动画置为0.这样手势返回就不会触发前一个 fragment 的进入动画了。
                        Field popEnterAnimField = op.getClass().getDeclaredField("popEnterAnim");
                        popEnterAnimField.setAccessible(true);
                        popEnterAnimField.set(op, 0);
                        // 通过反射 fragment 字段可以获取之前被 remove 的 fragment, 也就是前一个 fragment
                        Field fragmentField = op.getClass().getDeclaredField("fragment");
                        fragmentField.setAccessible(true);
                        Object fragmentObject = fragmentField.get(op);
                        if (fragmentObject instanceof QMUIFragment) {
                            QMUIFragment fragment = (QMUIFragment) fragmentObject;
                            // 将前一个 fragment 管理的 View 添加到视图最下层，因此手势返回时就可以看到背后的 view
                            ViewGroup container = getBaseFragmentActivity().getFragmentContainer();
                            // 触发前一个 fragment 的 onCreateView（3参数），得到 fragment 所管理的 view。
                            fragment.isCreateForSwipeBack = true;
                            View baseView = fragment.onCreateView(LayoutInflater.from(getContext()), container, null);
                            fragment.isCreateForSwipeBack = false;
                            if (baseView != null) {
                                // 添加 tag, 标示是手势返回过程中用到的 View
                                baseView.setTag(R.id.qmui_arch_swipe_layout_in_back, SWIPE_BACK_VIEW);
                                // 将它添加到视图最下层
                                container.addView(baseView, 0);
                                // 模仿微信的手势返回，提供一个init offset,可实现视差滚动
                                int offset = Math.abs(backViewInitOffset());
                                if (edgeFlag == EDGE_BOTTOM) {
                                    ViewCompat.offsetTopAndBottom(baseView, offset);
                                } else if (edgeFlag == EDGE_RIGHT) {
                                    ViewCompat.offsetLeftAndRight(baseView, offset);
                                } else {
                                    ViewCompat.offsetLeftAndRight(baseView, -1 * offset);
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }


        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    } else {
        // 如果已经是第一个 fragment, 那么就就回归到 Activity 的手势返回，将其 Activity 改为透明的
        if (getActivity() != null) {
            getActivity().getWindow().getDecorView().setBackgroundColor(0);
            Utils.convertActivityToTranslucent(getActivity());
        }
    }
}

主要的核心就是去掉前一个 fragment 的进入动画，将其管理的 view 添加到视图下层。为了模仿微信的视差效果，我也提供了一个方法 backInitOffset(), 子类重写，可以得到完美模仿视差滚动，当然如果 activity, 就没有支持到了。

在拖拽过程中，基本上就是更新背后 view 的位置，没有太多的内容。然后就是拖拽完成。分为两种情况，一种是放弃返回，一种是执行返回。如果放弃返回，则删除背后的View，如果执行返回，则需要将当前 fragment 的退出动画置为0，然后执行 popbackstack。具体代码为：

public void onScrollStateChange(int state, float scrollPercent) {  
    ViewGroup container = getBaseFragmentActivity().getFragmentContainer();
    int childCount = container.getChildCount();
    if (state == SwipeBackLayout.STATE_IDLE) {
        if (scrollPercent <= 0.0F) {
            // 放弃反回，根据 tag 移除 view
            for (int i = childCount - 1; i >= 0; i--) {
                View view = container.getChildAt(i);
                Object tag = view.getTag(R.id.qmui_arch_swipe_layout_in_back);
                if (tag != null && SWIPE_BACK_VIEW.equals(tag)) {
                    container.removeView(view);
                }
            }
        } else if (scrollPercent >= 1.0F) {
           // 执行返回， 已经要根据 tag 移除 view, 还原正常的返回流程
            for (int i = childCount - 1; i >= 0; i--) {
                View view = container.getChildAt(i);
                Object tag = view.getTag(R.id.qmui_arch_swipe_layout_in_back);
                if (tag != null && SWIPE_BACK_VIEW.equals(tag)) {
                    container.removeView(view);
                }
            }
            FragmentManager fragmentManager = getFragmentManager();
            if (fragmentManager == null) {
                return;
            }
            int backstackCount = fragmentManager.getBackStackEntryCount();
            if (backstackCount > 0) {
                try {
                    FragmentManager.BackStackEntry backStackEntry = fragmentManager.getBackStackEntryAt(backstackCount - 1);

                    Field opsField = backStackEntry.getClass().getDeclaredField("mOps");
                    opsField.setAccessible(true);
                    Object opsObj = opsField.get(backStackEntry);
                    if (opsObj instanceof List<?>) {
                        List<?> ops = (List<?>) opsObj;
                        for (Object op : ops) {
                            Field cmdField = op.getClass().getDeclaredField("cmd");
                            cmdField.setAccessible(true);
                            int cmd = (int) cmdField.get(op);
                            if (cmd == 1) {
                                // 如果 cmd == 1， 则说明之前的操作是 add, 也就是添加当前 fragment 的操作， 我们需要去除其 remove 动画
                                Field popEnterAnimField = op.getClass().getDeclaredField("popExitAnim");
                                popEnterAnimField.setAccessible(true);
                                popEnterAnimField.set(op, 0);
                            }
                        }
                    }
                } catch (NoSuchFieldException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            popBackStack();
        }
    }
}

这样整个手势返回的流程就通了。还有存在一个问题。前一个 fragment 的 onCreateView(3参数)会执行多次。手势返回会触发一次，popBackStack又会触发一次，所以我们需要对 Fragment 创建的 View 做 cache。但这里并不能简简单单的用一个成员变量保存它。需要考虑一下几种情况：

View 正在动画过程中，有些时候，我们会进入一个界面，然后在动画还没结束时就快速返回，这样会触发 View 的移除动画还没结束就添加动画，这里的问题具体可看这里
android support 包升级到 27 以后， FragmentManager 支持了 transition。不过 transition 和动画同时使用，又会掉进 view 不能成功移除的坑，我给 google 提了个 bug单，期待官方可以处理下。

针对这两点，我的做法是：

通过反射 fragment.getAnimatingAway()，判断是否是在动画过程中，如果是，则抛弃重新创建View, 后期看看能不能寻找到更好的方式
如果掉进 view 不能成功移除的坑，会有一个现象：view.getParent != null && view.getParent.indexOfChild(view) == -1。因此。如果满足这种条件，那就通过反射强制将 mParent 置为 null。具体代码：

public View onCreateView(@NonNull LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {  
    SwipeBackLayout swipeBackLayout;
    if (mCacheView == null) {
        swipeBackLayout = newSwipeBackLayout();
        mCacheView = swipeBackLayout;
    } else if (isCreateForSwipeBack) {
        // in swipe back, must not in animation
        swipeBackLayout = mCacheView;
    } else {
        boolean isInRemoving = false;
        try {
            Method method = Fragment.class.getDeclaredMethod("getAnimatingAway");
            method.setAccessible(true);
            Object object = method.invoke(this);
            if (object != null) {
                isInRemoving = true;
            }
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            isInRemoving = true;
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            isInRemoving = true;
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            isInRemoving = true;
            e.printStackTrace();
        }
        if (isInRemoving) {
            swipeBackLayout = newSwipeBackLayout();
            mCacheView = swipeBackLayout;
        } else {
            swipeBackLayout = mCacheView;
        }
    }


    if (!isCreateForSwipeBack) {
        mBaseView = swipeBackLayout.getContentView();
        swipeBackLayout.setTag(R.id.qmui_arch_swipe_layout_in_back, null);
    }

    ViewCompat.setTranslationZ(swipeBackLayout, mBackStackIndex);

    swipeBackLayout.setFitsSystemWindows(false);

    if (getActivity() != null) {
        QMUIViewHelper.requestApplyInsets(getActivity().getWindow());
    }

    if (swipeBackLayout.getParent() != null) {
        ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) swipeBackLayout.getParent();
        if (viewGroup.indexOfChild(swipeBackLayout) > -1) {
            viewGroup.removeView(swipeBackLayout);
        } else {
            // see https://issuetracker.google.com/issues/71879409
            try {
                Field parentField = View.class.getDeclaredField("mParent");
                parentField.setAccessible(true);
                parentField.set(swipeBackLayout, null);
            } catch (NoSuchFieldException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    return swipeBackLayout;
}

最后 QMUIFragment 提供 canDragBack，控制当前 fragment 能否手势返回。

目前这个方案个人能想到的最好版本。后期可能会通过精读源码，有跟多的改进。目前这个方案主要还是存在一个不足：大量的运用反射，如果 support 包更新，改动了某些字段，可能会造成手势返回不能正常工作。