一道面试题
前段时间面试，面试官先问了一下fragment的生命周期，我一看这还不简单呀？直接按照下图回答
image.png
面试官点点头，然后微微一笑：如果Activity里面有一个fragment，那么启动他们时，他们的生命周期加载顺序是什么？
所以今天，我们好好了解了解这个用得非常多，但是对底层不是很理解的fragment吧
首先回答面试官的问题，Fragment 的 start与activity 的start 的调用时机
调用顺序：
D/MainActivity: MainActivity:
D/MainActivity: onCreate: start
D/MainFragment: onAttach:
D/MainFragment: onCreate:
D/MainActivity: onCreate: end
D/MainFragment: onCreateView:
D/MainFragment: onViewCreated:
D/MainFragment: onActivityCreated:
D/MainFragment: onViewStateRestored:
D/MainFragment: onCreateAnimation:
D/MainFragment: onCreateAnimator:
D/MainFragment: onStart:
D/MainActivity: onStart:
D/MainActivity: onResume:
D/MainFragment: onResume:
可以看到Activity 在oncreate开始时，Fragment紧接着attach，create，然后activity执行完毕onCreate方法
此后都是Fragment在执行，直到onStart方法结束
然后轮到Activity，执行onStart onResume
也就是，Activity 创建的时候，Fragment一同创建，同时Fragment优先在后台先展示好，最后Activity带着Fragment一起展示到前台。
是什么？
Fragment中文翻译为”碎片“，在手机中，每一个Activity作为一个页面，有时候太大了，尤其是在平板的横屏下，我们希望左半边是一根独立模块，右半边是一个独立模块，比如一个新闻app，左边是标题栏，右边是显示内容
此时就非常适合Fragment
Fragment是内嵌入Activity中的，可以在onCreateView中加载自定义的布局，使用LayoutInflater，然后Activity持有FragmentManager对Fragment进行控制，下图是他的代码框架
image.png
我们的Activity一般是用AppCompatActivity，而AppCompatActivity继承了FragmentActivity
public class AppCompatActivity extends FragmentActivity implements AppCompatCallback,
TaskStackBuilder.SupportParentable, ActionBarDrawerToggle.DelegateProvider {
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也就是说Activity之所支持fragment，是因为有FragmentActivity，他内部有一个FragmentController，这个controller持有一个FragmentManager，真正做事的就是这个FragmentManager的实现类FragmentManagerImpl
整体架构
回到我们刚才的面试题，关于生命周期绝对是重中之重，但是实际上，生命周期本质只是被其他地方的方法被动调用而已，关键是Fragment自己的状态变化了，才会回调生命周期方法，所以我们来看看fragment的状态转移
static final int INITIALIZING = 0; 初始状态，Fragment 未创建
static final int CREATED = 1; 已创建状态，Fragment 视图未创建
static final int ACTIVITY_CREATED = 2; 已视图创建状态，Fragment 不可见
static final int STARTED = 3; 可见状态，Fragment 不处于前台
static final int RESUMED = 4; 前台状态，可接受用户交互
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fragment有五个状态，
调用过程如下
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Fragment的状态转移过程主要受到宿主，事务的影响，宿主一般就是Activity，在我们刚刚的题目中，看到了Activity与Fragment的生命周期交替执行，本质上就是，Activity执行完后通知了Fragment进行状态转移，而Fragment执行了状态转移后对应的回调了生命周期方法
下图可以更加清晰
image.png
宿主改变Fragment状态
那么我们不禁要问，Activity如何改变Fragment的状态？
我们知道Activity继承于FragmentActivity，最终是通过持有的FragmentManager来控制Fragment，我们去看看
FragmentActivity
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
mFragments.attachHost(null /*parent*/);
super.onCreate(savedInstanceState);
...
mFragments.dispatchCreate();
}
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可以看到，onCreate方法中执行了mFragments.dispatchCreate();，看起来像是通知Fragment的onCreate执行，这也印证了我们开始时的周期回调顺序
D/MainActivity: MainActivity:
D/MainActivity: onCreate: start // 进入onCreate
D/MainFragment: onAttach: // 执行mFragments.dispatchCreate();
D/MainFragment: onCreate:
D/MainActivity: onCreate: end // 退出onCreate
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类似的FragmentActivity在每一个生命周期方法中都做了相同的事情
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
if (mViewModelStore != null && !isChangingConfigurations()) {
mViewModelStore.clear();
}
mFragments.dispatchDestroy();
}
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我们进入dispatchCreate看看，
Runnable mExecCommit = new Runnable() {
@Override
public void run() {
execPendingActions();
}
//内部修改了两个状态
public void dispatchCreate() {
mStateSaved = false;
mStopped = false;
dispatchStateChange(Fragment.CREATED);
private void dispatchStateChange(int nextState) {
try {
mExecutingActions = true;
moveToState(nextState, false);// 转移到nextState
} finally {
mExecutingActions = false;
}
execPendingActions();
}
//一路下来会执行到
void moveToState(Fragment f, int newState, int transit, int transitionStyle,
boolean keepActive) {
// Fragments that are not currently added will sit in the onCreate() state.
if ((!f.mAdded || f.mDetached) && newState > Fragment.CREATED) {
newState = Fragment.CREATED;
}
if (f.mRemoving && newState > f.mState) {
if (f.mState == Fragment.INITIALIZING && f.isInBackStack()) {
// Allow the fragment to be created so that it can be saved later.
newState = Fragment.CREATED;
} else {
// While removing a fragment, we can't change it to a higher state.
newState = f.mState;
}
}
...
}
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可以看到上面的代码，最终执行到 moveToState，通过判断Fragment当前的状态，同时newState > f.mState，避免状态回退，然后进行状态转移
状态转移完成后就会触发对应的生命周期回调方法
事务管理
如果Fragment只能随着Activity的生命周期变化而变化，那就太不灵活了，所以Android给我们提供了一个独立的操作方案，事务
同样由FragManager管理，具体由FragmentTransaction执行，主要是添加删除替换Fragment等，执行操作后，需要提交来保证生效
FragmentManager fragmentManager = ...
FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
transaction.setReorderingAllowed(true);
transaction.replace(R.id.fragment_container, ExampleFragment.class, null); // 替换Fragment
transaction.commit();// 这里的commit是提交的一种方法
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Android给我们的几种提交方式
[图片上传失败...(image-d86905-1634816671369)]
FragmentTransaction是个挂名抽象类，真正的实现在BackStackState回退栈中，我们看下commit
@Override
public int commit() {
return commitInternal(false);
}
int commitInternal(boolean allowStateLoss) {
if (mCommitted) throw new IllegalStateException("commit already called");
...
mCommitted = true;
if (mAddToBackStack) {
mIndex = mManager.allocBackStackIndex(this);//1
} else {
mIndex = -1;
}
// 入队操作
mManager.enqueueAction(this, allowStateLoss);//2
return mIndex;
}
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可以看到，commit的本质就是将事务提交到队列中，这里出现了两个数组，注释1处
ArrayList<BackStackRecord> mBackStackIndices;
ArrayList<Integer> mAvailBackStackIndices;
public int allocBackStackIndex(BackStackRecord bse) {
synchronized (this) {
if (mAvailBackStackIndices == null || mAvailBackStackIndices.size() <= 0) {
if (mBackStackIndices == null) {
mBackStackIndices = new ArrayList<BackStackRecord>();
}
int index = mBackStackIndices.size();
mBackStackIndices.add(bse);
return ind
} else {
int index = mAvailBackStackIndices.remove(mAvailBackStackIndices.size()-1);
mBackStackIndices.set(index, bse);
return index;
}
}
}
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mBackStackIndices数组，每个元素是一个回退栈，用来记录索引。比如说，当有五个BackStackState时，移除掉1,3两个，就是在mBackStackIndices将对应元素置为null，然后mAvailBackStackIndices会添加这两个回退栈，记录被移除的回退栈
当下次commit时，就判定mAvailBackStackIndices中的索引，对应的BackStackState一定是null，直接写到这个索引即可
而一组操作都commit到同一个队列里面，所以要么全部完成，要么全部不做，可以保证原子性
注释二处是一个入队操作
public void enqueueAction(OpGenerator action, boolean allowStateLoss
synchronized (this) {
...
mPendingActions.add(action);
scheduleCommit(); // 真正的提交
}
}
public void scheduleCommit() {
synchronized (this) {
boolean postponeReady =
mPostponedTransactions != null && !mPostponedTransactions.isEmpty();
boolean pendingReady = mPendingActions != null && mPendingActions.size() == 1;
if (postponeReady || pendingReady) {
mHost.getHandler().removeCallbacks(mExecCommit);
mHost.getHandler().post(mExecCommit); // 发送请求
}
}
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这里最后 mHost.getHandler()是拿到了宿主Activity的handler，使得可以在主线程执行，mExecCommit本身是一个线程
我们继续看下这个mExecCommit
Runnable mExecCommit = new Runnable() {
@Override
public void run() {
execPendingActions();
}
};
public boolean execPendingActions() {
ensureExecReady(true);
...
doPendingDeferredStart();
burpActive();
return didSomething;
}
void doPendingDeferredStart() {
if (mHavePendingDeferredStart) {
mHavePendingDeferredStart = false;
startPendingDeferredFragments();
}
}
void startPendingDeferredFragments() {
if (mActive == null) return;
for (int i=0; i<mActive.size(); i++) {
Fragment f = mActive.valueAt(i);
if (f != null) {
performPendingDeferredStart(f);
}
}
}
public void performPendingDeferredStart(Fragment f) {
if (f.mDeferStart) {
f.mDeferStart = false;
moveToState(f, mCurState, 0, 0, false); // 最终到了MoveToState
}
}
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还记得我们在宿主改变Fragment状态，里面的最终路径吗？是的，就是这个moveToState，无论是宿主改变Fragment状态，还是事务来改变，最终都会执行到moveToState，然后call对应的生命周期方法来执行，这也是为什么我们要将状态转移作为学习主线，而不是生命周期。
除了commit，可以看到FragmentTransaction有众多对Fragment进行增删改查的方法
image.png
都是由BackStackState来执行，最后都会执行到moveToState中
具体是如何改变的，有很多细节，这里不再赘述。
小结
本节我们讲了Fragment在android系统中的状态，那就是通过自身状态转移来回调对应生命周期方法，这块是自动实现的，我们开发时不太需要关注状态转移，只要知道什么时候执行某个生命周期方法，然后再在对应方法中写业务逻辑即可
有两个方法可以让Fragment状态转移，
- 宿主Activity生命周期内自动修改Fragment状态，回调Fragment的生命周期方法
- 通过手动提交事务，修改Fragment状态，回调Fragment的生命周期方法
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