Android Context详解

作者: 雷涛赛文 | 来源:发表于2021-05-08 11:31 被阅读0次

    一.简介

           Android应用模型是基于组件的应用设计模式,组件的运行要有一个完整的Android工程环境,在这个环境下,Activity、Service等系统组件才能够正常工作,而这些组件并不能采用普通的Java对象创建方式,new一下就能创建实例了,而是要有它们各自的上下文环境,也就是我们这里讨论的Context。可以这样讲,Context是维持Android程序中各组件能够正常工作的一个核心功能类。
           源码中的注释是这么来解释Context:Context提供了关于应用环境全局信息的接口。它是一个抽象类,它的执行被Android系统所提供。它允许获取以应用为特征的资源和类型,是一个统领一些资源(应用程序环境变量等)的上下文。
           Context描述一个应用程序环境的信息(即上下文);Android提供了该抽象类的具体实现类;通过它我们可以获取应用程序的资源和类(包括应用级别操作,如启动Activity,发广播,接受Intent等)。

    主要作用

          a.四大组件的交互,包括启动 Activity、Broadcast、Service,获取 ContentResolver 等。
          b.获取系统/应用资源,包括 AssetManager、PackageManager、Resources、System Service 以及 color、string、drawable 等。
          c.文件,包括获取缓存文件夹、删除文件、SharedPreference 相关等。
          d.数据库(SQLite)相关,包括打开数据库、删除数据库、获取数据库路径等。

    二.继承关系

          既然上面Context是一个抽象类,那么肯定有对应的实现类,通过查看源码,可以看到对应的关系图:


    context继承关系.png

    a.ContextImpl类

          ContextImpl继承Context抽象类,实现了Context类中的抽象方法,是Context的具体实现类;它为Activity和其他应用程序组件提供基本上下文对象,应用中使用 Context的时候的方法就是它实现的。

    b.ContextWrapper

          ContextWrapper继承Context抽象类,作为Context类的包装类,其内部维护了一个Context类型的成员变量mBase,mBase最终会指向一个ContextImpl对象,ContextWrapper的方法其内部依赖mBase,ContextWrapper是Context类的修饰类(装饰器模式),真正的实现类是 ContextImpl,ContextWrapper 里面的方法调用也是调用 ContextImpl 里面的方法。

    c.ContextThemeWrapper

          ContextThemeWrapper继承ContextWrapper,因此也拥有一个Context类型的成员变量mBase,mBase最终会指向一个ContextImpl对象,它的一个直接子类就是 Activity,所以Activity也就拥有了Context提供的所有功能。

    d.Context类型

          通过 Context 的继承关系图可以看到,Activity、Service、Application都是Context的子类,可以认为Context一共有三种类型,分别是 Application、Activity 和Service,他们分别承担不同的作用,但是都属于 Context,而他们具有 Context 的功能则是由ContextImpl 类实现的。
          1.Application:继承ContextWrapper,因此也拥有一个Context类型的成员变量mBase,mBase最终会指向一个ContextImpl对象,ContextImpl是Context的具体实现类,所以Application也就拥有了Context提供的所有功能。
          2.Service:继承ContextWrapper,因此也拥有一个Context类型的成员变量mBase,mBase最终会指向一个ContextImpl对象,ContextImpl是Context的具体实现类,所以Service也就拥有了Context提供的所有功能。
          3.Activity:继承ContextThemeWrapper,ContextThemeWrapper继承ContextWrapper,因此也拥有一个Context类型的成员变量mBase,mBase最终会指向一个ContextImpl对象,ContextImpl是Context的具体实现类,所以Activity也就拥有了Context提供的所有功能。

    三.作用域

    context作用域.png

          只有 Activity 显示界面,正因为如此,Activity 继承的是 ContextThemeWrapper 提供一些关于主题,界面显示的能力,间接继承了 ContextWrapper ;凡是跟 UI 有关的,都应该用 Activity 作为 Context 来处理,否则要么会报错,要么 UI 会使用系统默认的主题。

    四.对应Display的Context

          该场景适用于多屏扩展,比如:在不同的Display上弹出Toast及addView(),Toast的显示也是通过WindowManager.addView()来实现的,那么是如何区分在哪个Display上显示呢?不兜弯子,直接上代码:

    DisplayManager displayManager = (DisplayManager) context.getSystemService(Context.DISPLAY_SERVICE);
    Context context = context.createDisplayContext(displayManager.getDisplay(Display.SECOND_DISPLAY));
    WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
    w.addView(view, params);
    

          通过以上代码就可以实现在对应Display上显示view,可以看到关键方法是createDisplayContext(Display display),一起看一下该方法在 ContextImpl.java中的实现:

    @Override
    public Context createDisplayContext(Display display) {
    
        ContextImpl context = new ContextImpl(this, mMainThread, mPackageInfo, mSplitName,
                mActivityToken, mUser, mFlags, mClassLoader);
    
        final int displayId = display.getDisplayId();
        context.setResources(createResources(mActivityToken, mPackageInfo, mSplitName, displayId,
                    null, getDisplayAdjustments(displayId).getCompatibilityInfo()));
        context.mDisplay = display;
        return context;
    }
    

          ContextImpl对象有变量mDisplay,记录了对应的Display,之前分析过系统服务调用分析,通过Context.getSystemService()来获取系统服务,本文以WindowManager来举例:

    @Override
    public Object getSystemService(String name) {
        return SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name);
    }
    

          可以看到,在调用SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name)时,会将this传入,再接着往下看:

    public static Object getSystemService(ContextImpl ctx, String name) {
        ServiceFetcher<?> fetcher = SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.get(name);
        return fetcher != null ? fetcher.getService(ctx) : null;
    }
    
    registerService(Context.WINDOW_SERVICE, WindowManager.class,
                    new CachedServiceFetcher<WindowManager>() {
        @Override
         public WindowManager createService(ContextImpl ctx) {
               return new WindowManagerImpl(ctx);
         }});
    

          可以看到,在createService时会将ContextImpl作为参数传入,那么在获取WindowManager时,返回的是其实现类WindowManagerImpl对象,接着往下看:

    public WindowManagerImpl(Context context) {
        this(context, null);
    }
    
    private WindowManagerImpl(Context context, Window parentWindow) {
        mContext = context;
        mParentWindow = parentWindow;
    }
    

          在创建WindowManagerImpl对象时会保存mContext对象,那么当执行WindowManager.addView()时,看一下逻辑处理:

    @Override
    public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
        mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
    }
    

          可以看到,在执行addView()时,最终会调用到WindowManagerGlobal的addView()方法,此时会通过mContext.getDisplay()获取到创建Context时传入的Display,从而将view添加到对应的Display上。
          还有一种场景,比如显式配置应用在指定Display上进行启动,那么该如何指定Activity的context对应指定的Display呢?
          我们知道,在启动一个Activity时,通过AMS会回调到应用进程的ActivityThread内部的performLaunchActivty()方法,该方法内部会创建ContextImpl实例,通过attach()赋值给Actiivty内部,一起看一下:

    private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
        .........................
        ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
        ...........................
        activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
                            r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
                            r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
                            r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback);
        ...................
    }
    

          通过createBaseContextForActivity()来创建ContextImpl实例appContext,看一下创建过程:

    private ContextImpl createBaseContextForActivity(ActivityClientRecord r) {
        final int displayId;
        try {
            displayId = ActivityManager.getService().getActivityDisplayId(r.token);
        } catch (RemoteException e) {
            throw e.rethrowFromSystemServer();
        }
    
        ContextImpl appContext = ContextImpl.createActivityContext(
                    this, r.packageInfo, r.activityInfo, r.token, displayId, r.overrideConfig);
    
        final DisplayManagerGlobal dm = DisplayManagerGlobal.getInstance();
        // For debugging purposes, if the activity's package name contains the value of
        // the "debug.use-second-display" system property as a substring, then show
        // its content on a secondary display if there is one.
        String pkgName = SystemProperties.get("debug.second-display.pkg");
        if (pkgName != null && !pkgName.isEmpty()
                    && r.packageInfo.mPackageName.contains(pkgName)) {
            for (int id : dm.getDisplayIds()) {
                if (id != Display.DEFAULT_DISPLAY) {
                    Display display =
                                dm.getCompatibleDisplay(id, appContext.getResources());
                    appContext = (ContextImpl) appContext.createDisplayContext(display);
                    break;
                }
            }
        }
        return appContext;
    }
    

          可以看到,在该方法内部会先获取Activity在启动前设置的启动Display对应的displayId,然后通过createActivityContext()将displayId作为参数传入,此时ContextImpl会对应了Display信息;另外如果是调试pkgName(启动到SecondDisplay),那么会创建SecondDisplay对应的ContextImpl实例并返回,此时ContextImpl也会对应Display信息;
          扩展问题:Service中也需要ContextImpl对应Display,那么可以在handleCreateService()内部进行跟上述相同的修改来使Service的ContextImpl也对应Display信息。

    private void handleCreateService(CreateServiceData data) {
        .....................
        ContextImpl context = ContextImpl.createAppContext(this, packageInfo);
        //修改为对应Display的ContextImpl
        final DisplayManagerGlobal dmg = DisplayManagerGlobal.getInstance();
        if (packageInfo.mPackageName != null && dmg.isShowSecondDisplay(packageInfo.mPackageName)) {
           for (int id : dmg.getDisplayIds()) {
                 if (id != Display.DEFAULT_DISPLAY) {
                    Display display = dmg.getCompatibleDisplay(id, context.getResources());
                    context = (ContextImpl) context.createDisplayContext(display);
                    break;
                 }
            }
        }
        ............................
        service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app,
                        ActivityManager.getService());
        .................
    }
    

    五.正确使用Context

          一般Context造成的内存泄漏,几乎都是当Context销毁的时候,却因为被引用导致销毁失败,而Application的Context对象可以理解为随着进程存在的,所以我们总结出使用Context的正确姿势:
          1:当Application的Context能搞定的情况下,并且生命周期长的对象,优先使用Application的Context。
          2:不要让生命周期长于Activity的对象持有Activity的引用。
          3:尽量不要在Activity中使用非静态内部类,因为非静态内部类会隐式持有外部类实例的引用,如果使用静态内部类,将外部实例引用作为弱引用持有。

    六.其他

    a.在自定义MyApplication的构造方法中使用Context

          在自定义MyApplication的构造方法中调用Context的getPackageName()[实际是在调用mBase.getPackageName()]时,attachBaseContext(Context base) 还未被系统调用,因此mBase为Null,出现空指针
          Application方法的执行顺序:构造方法>attachBaseContext()方法>onCreate()方法。attachBaseContext(Context base) 是被系统调用的,为mBase赋值为ContextImpl类型的context。

    b.一个APP应用Context数量

          Context 一共有 Application 、Activity 和 Service 三种类型,因此一个应用程序中 Context 数量的计算公式就可以这样写:
          Context 数量 = Activity 数量 + Service 数量 + 1
          上面的1代表着 Application 的数量,因为一个应用程序中可以有多个Activity和多个Service,但是只能有一个Application。

    c.ContextImpl实例什么时候生成

          ContextImpl实例生成对应着mBase的赋值过程:
          在启动Activity时,在ActivityThread内部通过handleLaunchActivity()方法一系列调用,在通过Instrucmentation创建完Activity后,会先调用Activity的attach()方法,会传入已创建好的ContextImpl对象,在Attach()方法内部会先调用attachBaseContext(context)方法,会将ContextImpl通过super.attachBaseContext(context)一步一步最后赋值给ContextWrapper的mBase,接下来再调用activity的onCreate()。

    d.ContentProvider里的Context初始化

          ContentProvider本身不是Context ,但是它有一个成员变量 mContext ,是通过构造函数传入的。mContext初始化对应着ContentProvider创建时机。
          应用创建Application是通过调用 ActivityThread.handleBindApplication方法,这个方法的相关流程有:
          创建 Application
          初始化 Application的Context
          调用installContentProviders()并传入刚创建好的context来创建ContentProvider
          调用Application.onCreate()
          ContentProvider的Context是在Applicaiton创建之后,但是 onCreate方法调用之前初始化的。

           以上就是Context的详解及使用中常见的问题!

    相关文章

      网友评论

        本文标题:Android Context详解

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/cqcudltx.html