Android Jetpack 架构组件系列三 生命周期感知组件

使用生命周期感知组件处理生命周期

生命周期感知组件执行操作以响应另一个组件（例如activity和fragment）的生命周期状态的更改。这些组件可帮助您生成更易于组织且通常更轻量级的代码，这些代码更易于维护。

一种常见模式是在活动和片段的生命周期方法中实现依赖组件的操作。但是，这种模式导致代码组织不良和错误扩散。通过使用生命周期感知组件，您可以将依赖组件的代码移出生命周期方法并移入组件本身。

android.arch.lifecycle 软件包提供了类和接口，使您可以构建生命周期感知组件，这些组件可以根据activity或fragment的当前生命周期状态自动调整其行为。

Android框架中定义的大多数应用程序组件都附加了生命周期。生命周期由操作系统或流程中运行的框架代码管理。它们是Android运作方式的核心，您的应用程序必须遵循它们。不这样做可能会触发内存泄漏甚至应用程序崩溃。

想象一下，我们有一个活动，在屏幕上显示设备位置。常见的实现可能如下所示：

class MyLocationListener {
    public MyLocationListener(Context context, Callback callback) {
        // ...
    }

    void start() {
        // connect to system location service
    }

    void stop() {
        // disconnect from system location service
    }
}

class MyActivity extends AppCompatActivity {
    private MyLocationListener myLocationListener;

    @Override
    public void onCreate(...) {
        myLocationListener = new MyLocationListener(this, (location) -> {
            // update UI
        });
    }

    @Override
    public void onStart() {
        super.onStart();
        myLocationListener.start();
        // manage other components that need to respond
        // to the activity lifecycle
    }

    @Override
    public void onStop() {
        super.onStop();
        myLocationListener.stop();
        // manage other components that need to respond
        // to the activity lifecycle
    }
}

即使这个示例看起来很好，但在真实的应用程序中，最终会有太多的调用来管理UI和其他组件以响应生命周期的当前状态。管理多个组件会在生命周期方法中放置大量代码，例如onStart()和onStop()，这使得它们难以维护。

此外，无法保证组件在activity或fragment停止之前启动。特别当如果我们需要执行长时间运行的操作，例如在onStart()中的一些配置的检查。这可能会导致竞争危害，使得onStop()方法在onStart()完成之前调用，使组件保持活动的时间超过其所需的时间。

class MyActivity extends AppCompatActivity {
    private MyLocationListener myLocationListener;

    public void onCreate(...) {
        myLocationListener = new MyLocationListener(this, location -> {
            // update UI
        });
    }

    @Override
    public void onStart() {
        super.onStart();
        Util.checkUserStatus(result -> {
            // what if this callback is invoked AFTER activity is stopped?
            if (result) {
                myLocationListener.start();
            }
        });
    }

    @Override
    public void onStop() {
        super.onStop();
        myLocationListener.stop();
    }
}

android.arch.lifecycle 软件包提供了类和接口，可帮助您以弹性和隔离的方式解决这些问题。

1.Lifecycle

Lifecycle 是一个类，它包含有关组件生命周期状态的信息（如activity或fragment），并允许其他对象观察此状态。

Lifecycle 使用两个主要枚举来跟踪其关联组件的生命周期状态：

Event

从框架和Lifecycle类调度的生命周期事件。这些事件映射到activity和fragment中的回调事件。

State

Lifecycle对象跟踪的组件的当前状态 。

将状态视为图形的节点，将事件视为这些节点之间的线。

类可以通过向其方法添加注释来监视组件的生命周期状态。然后，您可以通过调用Lifecycle类的addObserver() 方法并传递观察者的实例来添加观察者，如以下示例所示：

public class MyObserver implements LifecycleObserver {
    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME)
    public void connectListener() {
        ...
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE)
    public void disconnectListener() {
        ...
    }
}

myLifecycleOwner.getLifecycle().addObserver(new MyObserver());

在上面的示例中，myLifecycleOwner对象实现了LifecycleOwner接口，将在下一节中进行说明。

2.LifecycleOwner

LifecycleOwner是一个单一的方法接口，表示该类有一个Lifecycle。它有一个方法getLifecycle()，类必须实现。如果您正在尝试管理整个应用程序进程的生命周期，请参阅ProcessLifecycleOwner。

此接口从个人的类中（如Fragment和AppCompatActivity）抽象出Lifecycle的所有权 ，并允许和他一起运行的写入的组件。任何自定义应用程序类都可以实现LifecycleOwner接口。

实现LifecycleObserver的组件与实现LifecycleOwner的组件可以无缝结合，因为所有者可以提供生命周期，观察者可以注册观察。

对于位置跟踪的例子，我们可以使MyLocationListener类实现LifecycleObserver，然后使用activity的Lifecycle在onCreate()方法中初始化它。这允许MyLocationListener类自给自足，这意味着响应生命周期状态变化的逻辑使用MyLocationListener替换在activity中声明。这使得各个组件存储自己的逻辑，使得activity和fragment的逻辑更易于管理。

class MyActivity extends AppCompatActivity {
    private MyLocationListener myLocationListener;

    public void onCreate(...) {
        myLocationListener = new MyLocationListener(this, getLifecycle(), location -> {
            // update UI
        });
        Util.checkUserStatus(result -> {
            if (result) {
                myLocationListener.enable();
            }
        });
  }
}

一个常见的例子是，避免调用某些回调，如果Lifecycle现在不在正确的生命周期状态。例如，如果这个回调在activity的状态被保存后运行片段事务，这将触发崩溃，因此我们永远不会想要调用该回调。

为了简化这个用例， Lifecycle类允许其他对象查询当前状态。

class MyLocationListener implements LifecycleObserver {
    private boolean enabled = false;
    public MyLocationListener(Context context, Lifecycle lifecycle, Callback callback) {
       ...
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_START)
    void start() {
        if (enabled) {
           // connect
        }
    }

    public void enable() {
        enabled = true;
        if (lifecycle.getCurrentState().isAtLeast(STARTED)) {
            // connect if not connected
        }
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_STOP)
    void stop() {
        // disconnect if connected
    }
}

通过这种实现，我们的LocationListener类完全具备生命周期感知能力了。如果我们需要在另一个activity或fragment中使用LocationListener，我们只需要初始化它。所有设置和拆卸操作都由类本身管理。

如果一个库提供了需要使用Android生命周期的类，我们建议您使用生命周期感知组件。您的库客户端可以轻松地集成这些组件，而无需在客户端进行手动生命周期管理。

实现一个自定义的LifecycleOwner

Fragments和Activities在Support Library 26.1.0及更高版本中已实现该LifecycleOwner接口。

如果您有一个自定义类想要创建一个LifecycleOwner，你可以使用LifecycleRegistry类，但需要将事件转发到该类，如以下代码示例所示：

public class MyActivity extends Activity implements LifecycleOwner {
    private LifecycleRegistry lifecycleRegistry;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        lifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);
        lifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.CREATED);
    }

    @Override
    public void onStart() {
        super.onStart();
        lifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.STARTED);
    }

    @NonNull
    @Override
    public Lifecycle getLifecycle() {
        return lifecycleRegistry;
    }
}

3.生命周期感知组件的最佳实践

• 保持UI控制器（activities和fragments）尽可能精简。他们不应该试图获取自己的数据; 相反，使用ViewModel来处理数据，并观察LiveData对象以将更改反映回视图。

• 尝试编写数据驱动的UI，你的UI控制器负责在数据更改时更新视图，或者将用户操作通知给ViewModel。

• 把你的数据逻辑放在你的ViewModel类中。ViewModel应该作为UI控制器和应用程序其余部分之间的连接器。但要小心，ViewModel是没有获取数据的责任的（例如，从网络）。相反，ViewModel应该调用适当的组件来获取数据，然后将结果提供回UI控制器。

• 使用Data Binding来维护视图和UI控制使界面更干净。这使得视图更具说明性，并最大限度地减少在activities和fragments中编写所需的更新代码。如果你更喜欢用Java编程语言执行此操作，请使用像Butter Knife这样的库 来避免样板代码并具有更好的抽象。（这样可以避免程序中大量的FindViewById）

• 如果您的UI很复杂，请考虑创建一个presenter类来处理UI修改。这可能是一项艰巨的任务，但它可以使您的UI组件更容易测试。

• 避免引用一个View或Activity的上下文在你的ViewModel中。如果ViewModel超过Activity（在配置更改的情况下），您的Activity将泄漏并且垃圾收集器未正确处理。

• 使用Kotlin协程来管理长时间运行的任务以及可以异步运行的其他操作。

以上的最佳实践中有介绍到了ViewModel，LiveData等，这些都是在之后的章节中会讲到的内容，也更说明整个AAC部分的内容是紧密相连的。

4.生命周期感知组件的用例

生命周期感知组件可以使您在各种情况下更轻松地管理生命周期。一些例子是：

• 在粗粒度和细粒度位置更新之间切换。使用生命周期感知组件可在您的位置应用程序可见时启用细粒度位置更新，并在应用程序位于后台时切换到粗粒度更新。LiveData，一个生命周期感知组件，允许您的应用在用户更改位置时自动更新UI。

• 停止并开始视频缓冲。使用生命周期感知组件尽快启动视频缓冲，但推迟播放直到应用程序完全启动。您还可以使用生命周期感知组件在销毁应用程序时终止缓冲。

• 启动和停止网络连接。使用生命周期感知组件在应用程序处于前台时启用网络数据的实时更新（流式传输），并在应用程序进入后台时自动暂停。

• 暂停和恢复动画drawables。当app在后台时使用生命周期感知组件处理暂停动画drawables，并在app在前台后恢复drawables。

5.总结

生命周期对于我们的应用来说非常的重要，对于生命周期的处理，AAC中通过生命周期感知组件可以很好的处理应用的生命周期，带来更好的用户体验，本文中以监听用户的地址变化作为示例，很好的体现了生命周期感知组件对于应用的重要性。同时结合ViewModel，LiveData以及Data Binding等组件可以使我们的APP具有更加健壮的架构。

• Android Jetpack 架构组件系列一 初识
• Android Jetpack 架构组件系列二 DataBinding
• Android Jetpack 架构组件系列三 生命周期感知组件
• Android Jetpack 架构组件系列四 LiveData