Android Activity调用栈分析

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导语

我们陈述一下Activity,Activity是整个应用用户交互的核心组件,了解Activity的工作模式,生命周期和管理方式,是了解Android的基础。

主要内容

  • Activity简介
  • Android任务栈简介
  • AndroidMainifest启动模式
  • Intent Flag启动模式
  • 清空任务栈
  • Activity任务栈使用

具体内容

Activity简介

Activity作为四大组建出现平率最高的组件,我们在哪里都能看到他,就让我们一起先来了解一下他的生命周期。

起源

Activity是用户交互的第一接口,他提供了一个用户完成指令的窗口,当开发者创建Activity之后,通过调用setContentView来指定一个窗口界面,并以此为基础,提供给用户交互的接口,系统采用Activity栈的方式来管理Activity。

Activity形态

Activity一个最大的特点就是拥有多种形态,他可以在多种形态中自由切换,以此来控制自己的生命周期。

  • Activity/Running:这个时候,Activity处于Activity栈的最顶层,可见,并与用户进行交互。
  • Paused:Activity失去焦点,被一个新的非全屏的Activity或者一个透明的Activity放置在栈顶时,Activity就转换成了qaused形态,他是去了与用户交互的能力,所有状态信息,成员变量都还保留着,只有在系统内存极地的情况下,才会被系统回收。
  • Stopped:如果一个Activity被另一个Activity完全覆盖,那么Activity就会进入stop形态,此时他不在可见,但依然保留着所有的状态和成员变量。
  • Killed:当Activity被系统回收或者Activity从来没有创建过,Activity就处于killed状态。

由此可见,用户的不同操作,会让Activity进入四种不同的状态,而开发者,只能控制其生,却不能控制其死。

生命周期

Google给了我们一张图来表示Activity的生命周期,他希望Activity能被开发者所控制,而不是一匹脱缰的野马。

Google经典生命周期图

开发者必然不必实现所有的生命周期方法,但是必须知道每一个生命周期的含义,可以让我们更好的掌控Activity,让他能完成你所期望的效果。

Activity启动和销毁过程

在系统调用onCreate方法之后,就会马上调用onStart,然后继续调用onResume来进图运行状态,最后都会停在onResume状态,完成启动,系统会调用onDestroy来结束一个Activity的生命周期让他毁掉kill状态。

以上就是一个Activity的启动和销毁的过程。

  • onCreate中创建基本的UI元素。
  • onPause和onStop:清除Acvtivity的资源,避免浪费。
  • onDestroy:因为引用会在Activity销毁的时候销毁,而线程不会,所以清除开启的线程。
Activity的暂停和恢复过程

当栈顶的Activity部分不可见的时候,就会倒置Activity进入onPause。

  • onPause:释放系统资源。
  • onResume:需要重新初始化onPause释放的资源。
Activity的停止过程

栈顶的Activity部分不可见的时候,实际上后续会有两种可能,从部分不可见到可见,也就是恢复过程,从部分不可见到完全不可见,也就是停止过程,系统在当前Activity不可见的时候调用onPause。

Activity的重新创建过程

最后我们来看看Activity是如何重新创建的,如果你的系统长时间处于stop的状态,而此时系统需要更多的内存或者系统内存比较紧张的时候,系统就会回收你的Activity,而系统为了补偿你,会将你的Activity状态通过onRestoreInstanceState()方法保存到Bundle中去,当然你也可以额外增加键值对去保存这些状态,当你重新需要创建这个Activity的时候,保存的Bundle对象就会传递到Activity的onRestoreInstanceState()方法中去与onCreate方法中去,这也是onCreate的重要参数——saveInstanceState的来源。

不过这里要注意的一点就是savedInstanceState方法并不是每次当Activity离开前台就会调用,如果用户使用finish方法结束,则不会调用,而且Android系统已经默认实现了控件的缓存状态,一次来减少开发者需要实现的缓存逻辑。

Android任务栈简介

  • 当一个App启动时,如果当前环境下不存在该App的任务栈,那么系统就会创建一个任务栈,此后,这个App所启动的Activity都将在这个任务栈中被管理,这个栈也被称为一个Task,即表示若干个Activity的集合,他们组成在一起形成一个Task,特别要注意的是,一个Task中的Activity可以来自不同的App,同一个App的Activity也可能不在一个Task中。
  • 栈的结构是后进先出的线性表,通过在AndroidManifest文件中的属性android:launchMode来设置或者是通过Intent的flag来设置的。

AndroidMainifest启动模式

Android开发者可以在AndroidManifest文件中一共设计了四种启动模式:

  • standard
  • singleTop
  • singleTask
  • singleInstance
standard

默认的启动模式,如果不指定Activity的启动模式,则使用这种模式来启动Activity,每次点击standard模式创建Activity之后,都会创建新的MainActivity覆盖在原有的Activity上,如下图。

standard启动模式图

singleTop

如果指定Activity的启动方式为singletop,那么在启动的时候,系统会判断当前栈顶Activity是不是要启动的那个,如果是则不创建新的Activity,如果不是则创建新的Activity,这种模式通常适用于接收到消息后显示的界面,列入QQ接收到消息后弹出Activity,如果一次来10条,总不能弹10次吧,这种启动模式的如下图。

singleTop启动模式图

这种启动模式虽然不能创建新的实例,但是系统任然会在Activity启动的时候调用onNewIntent()方法,举例子,如果当前任务栈中有ABC三个Activity,而C的启动模式是singleTop,那么这个时候再启动C,那么系统就不会去创建C的实例了,而是会调用C的onNewIntent方法,当前任务栈依然是ABC三个Activity。

singleTask

singleTask模式和singleTop模式有点类似,只不过singleTop是检测栈顶元素是否需要启动的Activity,而singleTask是检测整个Activity栈中是否存在当前启动的Activity,如果存在,就将他置于栈顶,并且将以上的activity全部销毁,不过这里也是指在同一个APP中启动整个singleTask的Activity,如果是其他的程序以singleTask模式来启动整个Activity,那么他将创建一个新的任务栈,不过这里有一点需要注意的是,如果启动的模式为singleTask的activity已经在后台的一个栈中,那么启动后,后台的一个任务栈将一起被切换到前台,借助官网的一张图我们可能更好的理解。

singleTask启动模式图

当Activity2启动ActivityY的时候(启动模式为singleTask),他所在的task被切换到前台,且按返回键返回的时候,也会先返回ActivityY所在Task的Activity,这一点比较难理解,大家根据图去研究一下。

可以发现,使用这个模式创建的Activity不是在新的任务栈中被打开,就是将已打开的Activity换到前台,所以这种启动模式通常可以用来退出整个应用,将主Activity设为singleTask模式,然后在要退出的Activity中转到主Activity,从而将主Activity之上的Activity全部销毁,然后重写主Activity的onNewIntent()方法 在方法中加上一句finish(),将最后一个Activity结束掉。

singleInstance

singieInstance这种启动模式和使用的浏览器工作原理类似。在多个程序中访问浏览器时,如果当前浏览器没有打开则打开浏览器,否则会在当前打开的浏览器中访问。申明为singleInstance的Activity会出现在一个新的任务栈中而且该任务栈中只存在这一个Activity,举个例子来说,如果应用A的任务栈中创建了MainActivity实例,且启动模式为singleInstance,如果应用B也要激活MainActivity则不需要创建,两个应用共享该Activity实例,这种启动模式常用于需要与程序分离的界面:如在SetupWizard中调用紧急呼叫,就是使用这种启动模式。

关于singleTop和singleInstance这两种启动模式还有一点需要特殊说明:如果在一个singleTop或者singleInstance的Activity中通过startActivityForResult()方法来启动另一个ActivityB, 那么系统将直接返回Activity_RESULT_CANCELED而不会再去等待返回。这是由于系统在framework层做了对这两种启动模式的限制,因为Android开发者认为,不同的Task中,默认是不能传递数据的。如果一定要传递数据的话,那么只能通过Intent去绑定数据。

Intent Flag启动模式

前面就已经说了,系统提供了两种方式来设置一个Activity的启动模式,下面要讲的是通过Intent设置Flag来设置一个Activity的启动模式。

常用的Flag:

  • Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK:使用一个新的Task来启动一个Activity,但启动的每个Activity都将在一个新的Task中,该Flag通常使用在从service中启动的activity场景,由于在Service中并不存在Activity栈,所以使用该Flag来创建一个新的Activity栈,并创建新的Activity实例。
  • FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP:使用singleTop模式来启动一个Activity,与指定android:launchMode=”singleTop”效果相同。
  • FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP:使用SingleTask模式来启动一个Activity,与指定android:launchMode=”singleTask”效果相同。
  • FLAG_ACTIVITY_NO_HISTORY:使用这种模式启动Activity,当该Activity启动其他Activity后,该Activity就消失了,不会保留在Activity栈中,例如A-B,B中以这种模式启动C,C再启动D,则当前Activity栈为ABD。

清空任务栈

系统同样提供了清空任务栈的方法来让我们讲一个Task清空,通常情况下,我们可以在activity的标签上使用以下几种属性来清空任务栈。

清空任务栈:

  • clearTaskOnLaunch:每次返回Activity的时候,都将该Activity上的所有Activity都清除,通过这个属性,可以让这个Task每次初始化的时候,都只有一个Activity。
  • finishTaskOnLaunch:这个属性和clearTaskOnLaunch有点类似,只不过clearTaskOnLaunch作用在别人身上,而finishTaskOnLaunch作用在自己身上,通过这个属性,当离开这个Activity所处的Task,那么用户再返回的时候,该Activity会被finish掉。
  • alwaysRetainTaskState:Task的一道免死金牌,如果将Activity这个属性设置为true,那么该Activity所在的Task将不接受任何清除命令,一直保持当前Task的状态。

Activity任务栈使用

我们使用Activity任务栈的各种启动模式和清理方法,是为了更好地使用App中Activity,合理地设置Activity的启动模式会让程序运行更有效率,用户体验更好。但任务栈虽好,却也不能滥用,如果过度地使用Activity任务栈,则会导致整个App的栈管理混乱,不利于以后程序的拓展,而且在容易出现由于任务栈导致的显示异常,这样的bug是很难调的。所以,在App中使用Activity任务栈一定要根据实际项目的需要,而不是为了使用任务栈而使用任务栈。