Jetpack 之 Lifecycle 组件学习笔记

2019.10.21 更新

0x0000 概述

在 A/F 生命周期变化后，生命周期感知组件(Lifecycle—aware component)会响应相应动作，它会帮助你编写有良好组织的、轻量级、易维护的代码。

传统模式下，要想做的生命感知需要做的是实现其他组件的接口，并在 A/F 的生命周期函数中调用其他组件的方法。但是这样并不是好的代码组织方式，并且容易产生错误。而通过 生命周期感知组件(Lifecycle—aware component) 可以把这部分逻辑从 A/F 中移到组件自身中。

android.arch.lifecycle (androidx 下为 androidx.lifecycle ) 包下的类和接口允许你创建 生命周期感知组件(lifecycle-aware components),它们 可以根据 A/F 的生命周期来调整自己的行为。

像 Activity、Service 等组件的生命周期均是由 Android Framework 管理，同样的，Lifecycle 也由运行的系统或者 Framework 中的进程管理，在编写 Andorid 程序时需要遵守相应的规则，不然会产生内存泄漏，甚至会导致应用奔溃。

0x0001 Lifecycle

Lifecycle 持有 A/F 组件有关生命周期的信息，并且允许其他对象监听它的状态。在 Android API 26.0.1以及其后 A/F实现了LifecycleOwner，可在 A/F 中通过 getLifecycle() 获得 A/F 的 Lifecycle 对象。

Lifecycle 使用两个重要的枚举类来跟踪它所关联的组件的生命周期状态：

  • Event

    从 Android Framework 层面和 Lifecycle 类调度的生命周期事件,这些事件映射到 A/F 中的回调事件。

  • State

    Lifecycle 对象所跟踪组件的当前状态。

下图展示 Event 和 State 的关联关系

Event和Statue

在图中 State 作为一个个结点，通过调用 Event 改变 State 的状态。LifecycleObserver 通过在在其方法上 添加注解来监听组件的状态 ，LifecycleOwner 通过 addObserver() 关联此 Observer 。

0x0002 LifecycleOwner

LifecycleOwner 是只有一个方法的接口，用来获取 Lifecycle 对象，

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public interface LifecycleOwner {
    /**
     * Returns the Lifecycle of the provider.
     */
    Lifecycle getLifecycle();
}

LifecycleOwner 接口抽象出单个类的生命周期所有权，比如 A/F，并且允许编写其他组件和它配合。owner 可以提供生命周期的变化，而 observer 可以注册到 owner 并且监听其生命周期的变化。

通过实现 LifecycleOwner 接口来 表明该类具有生命周期，例如：

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public class ComponentActivity extends Activity
        implements LifecycleOwner, KeyEventDispatcher.Component

LifecycleOwner 只有一个方法 getLifecycle()，我们最常使用的 AppCompatActivity 已经实现了 LifecycleOwner ，可以实现 LifecycleObserver 的类作为 观察者 监听实现 LifecycleOwner 接口的类，监听 LifecycleOwner(也就是 Activity) 生命周期的变化，从而在 Observer 中执行相关操作。

LiveData 的生命周期相关就是通过这种方式实现的。

0x0003 自定义 LifecycleOwner

平时通过实现 AppCompatActivity 创建的 Activity 已经实现了 LifecycleOwner 接口，如果想要自定义 LifecycleOwner，同样也需要实现 LifecycleOwner 接口，并且需要通过 LifecycleRegistry 对象来管理多个 LifecycleObserver，LifecycleRegistry 内部通过 Map 来存储 LifecycleObserver 对象。

自定义 LifecycleOwner 时，需要在相应的方法中显示的声明状态，其中生命周期事件 Event 与状态的对应关系可以参见上图。

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class MyActivity : Activity(), LifecycleOwner {

    private lateinit var lifecycleRegistry: LifecycleRegistry

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        lifecycleRegistry = LifecycleRegistry(this)
        // 在该方法中声明对应声明周期的状态
        lifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.CREATED)
    }

    public override fun onStart() {
        super.onStart()
        lifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.STARTED)
    }

    override fun getLifecycle(): Lifecycle {
        return lifecycleRegistry
    }
}

从以上代码可以看到，自定义实现 LifecycleOwner 需要定义 LifecycleRegistry 对象，该对象可以在 LifeOwner 的每个 Event 中标记该 Event 的 State，这样 LifeObserver 才可以在不同的 state 下执行相应的操作。

0x0004 LifecycleObserver

生命周期的观察者，它的主要作用是监听 LifecycleOwner 对象的生命周期变化，通过注解的方式,将 LifecycleOwner 生命周期的变化映射到自己相应的方法上，并在自己的方法中进行相关业务处理。

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class CustomObserver : LifecycleObserver {

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE)
    fun initObserver(){
        Log.e("initObserver","initObserver")
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE)
    fun back(){
        Log.e("back","back")
    }
}
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class TestLifecycleActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_test_lifecycle)
        lifecycle.addObserver(CustomObserver())

    }
}

0x0005 Lifecycle-aware 组件最佳实践

  1. 尽可能保证 UI 组件简单，比如不要在 UI 中获取数据，而在 ViewModel 中做这些事情， LiveData 对象会在数据变化后更新 UI。
  2. 尽可能在 ViewModel 中编写逻辑代码，ViewModel 应该是 UI(A/F) 和其他部分的桥梁。 但是这并不是说 ViewModel 的职责是获取数据，而应该调用其他组件来获取数据并返回 UI。
  3. 使用 DataBinding 来维护 UI 和 View 间关系。这使得可以使用更少的代码来更新 UI 。
  4. 如果 UI 十分复杂，可以考虑创建 presenter 来处理 UI 更改工作，虽然这个过程是费精力的，但是这对测试是十分友好的。
  5. 避免在 ViewModel 中引用 View 和 Context，避免造成内存泄漏。
  6. 使用 Kotlin 的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。

0x0006 何时使用 lifecycle-awar 组件

  1. 在粗粒度和细粒度的两种状态的地图切换展示。当 UI 在前台时使用细粒度的地图，在后台时切换为粗粒度的地图。
  2. 暂停和恢复动画。UI 在后台暂停动画，在前台恢复动画。

0x0007 关于 LiveData 的关于感知生命周期的实现

LiveData 同为 生命中期感知组件，其实它这种功能的实现主要是依托了 Lifecycle 的实现。在 LiveData 的 obsever() 方法中将 LiveData 的 Observer 包装成 LifecycleObserver 并与 LifecycleOwner 相关联，至此 LiveData 实现了生命周期的感知功能。

LiveData#observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer observer) 源码：

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@MainThread
public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<T> observer) {
    if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
        // ignore
        return;
    }
    LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);
    ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);
    if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) {
        throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer"
                + " with different lifecycles");
    }
    if (existing != null) {
        return;
    }
    // LifecycleOwnner 添加 LifecycleObserver
    owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
}

以上为个人翻译官方文档

以下为优秀博客：

Android官方架构组件Lifecycle:生命周期组件详解&原理分析